涂料常識:適用于粉末涂料的顏料
化工網訊適用于粉末涂料的顏料按其性能和作用大致可分為著色顏料金屬顏料功能顏料體質顏料等四大類它們是粉末涂料的重要組成部分賦予涂層絢麗多彩的色澤改進涂料的機械化學性能或降低涂料的成本等
著色顏料分為有機和無機兩大類幾乎能涵蓋所有的色相體系金屬顏料主要包括浮型和非浮型鋁粉各種色調的銅金粉和珠光顏料金屬鎳粉和不銹鋼粉等功能顏料主要包括熒光顏料夜光顏料耐高溫顏料導電顏料等體質顏料廣義地講有鈦白粉(銳鈦型和金紅石型)碳酸鈣(輕質和重質等)硫酸鋇(沉淀型和天然重晶石型)滑石粉膨潤土石英粉等
配制高質量的粉末涂料離不開選擇高質量的顏填料
1顏填料選擇的一些基本原則
1.1顏料的選擇
顏料種類繁多性能不一并非什么顏料都能用在粉末涂料中粉末涂料由于自身的工藝特殊性選擇顏料時應注意以下幾點
顏料分散性要好最佳分散粒度為0.2~0.9μm不易結塊
顏料遮蓋力和著色力要強
熱穩定性要好至少需耐溫160℃以上
顏料要具備一定的耐光耐候性如不易褪色抗粉化物理性能要持久
顏料吸油量適中抗滲色性要好
1.2填料的選擇
在粉末涂料中加入一定量的填料可增加涂層的硬度等機械性能并能降低成本是調整粉末涂料成本的有效途徑
粉末涂料中應用的填料主要是碳酸鈣和硫酸鋇而像膨潤土滑石粉石英粉等可看成功能性填料總體用量非常少
根據生產工藝和原料等因素碳酸鈣可分為輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣兩類這兩類碳酸鈣在粉末上都有應用
硫酸鋇也有兩類沉淀型和重晶石型前者為化學反應制成后者由天然重晶石研磨而成
選擇填料應注意的問題是
填料白度要高可減少鈦白粉的用量
雜質要少考慮到粉末涂料的工藝特殊性填料中雜質多將影響涂膜的表面裝飾性(涂層表面顆粒多流平差)
粒度過于粗的填料不要選用因其不易分散對螺桿有磨損
填料要松散不能結塊含水量要低
2調配色提示
(1)習慣上色彩大體可分為紅橙黃綠藍紫黑白等幾大類各顏色之間存在著一定的關系我們可用三個參數來表征任何一個顏色即色調飽和度和明度
色調是區別各個顏色的基本特性決定于光源的光譜組成及物體表面反射光波對人眼所產生的感覺體現了顏色在質方面的特性
飽和度為顏色在質的基礎上所表現出的彩色純度又稱為彩度
明度是人眼對物體顏色明亮程度的感覺每個人在判斷上有差異
(2)紅黃藍是三原色不能再分解其它顏色都是由這三種顏色搭配而成的
(3)技術員在調色時須注意所要求的顏色屬于哪一類以哪種顏色為主色并要考慮顏基比(PVC值)和顏料的遮蓋力以及成本核算有關這方面的內容將另文詳述
3各類顏料簡述
3.1著色顏料
3.1.1無機顏料
①炭黑
炭黑為最重要的黑色顏料由于生產工藝的不同炭黑的色相著色力分散性都有很大的差別主要有乙炔黑槽法炭黑燈黑等炭黑具有良好的抗紫外線性能
適用于粉末涂料的炭黑推薦卡博特(Cabot)的REGAL330R和日本三菱的MA-100它們均是藍相炭黑色相純正
②氧化鐵顏料
這類顏料主要分為三類鐵黃鐵紅和鐵黑(包括鐵棕)氧化鐵顏料在粉末涂料中應用很普遍價格低廉無毒易分散
③鉻系顏料
主要包括鉻黃鉬鉻紅鉻綠等三類該類顏料色澤鮮艷耐酸堿性能好著色力強易分散在國內粉末界使用非常普遍鉻系顏料耐熱性和耐候性較氧化鐵系顏料差一些鉻黃按照色相又可細分為檸檬黃淡鉻黃中鉻黃深鉻黃桔鉻黃等應用較為普及的是檸檬黃和中鉻黃
各廠家生產的鉻系顏料品質差異很大需注意選擇用于粉末涂料的鉻系顏料推薦采用上海鉻黃顏料廠的產品以及國外廠家如加拿大的DCC公司德國巴斯夫和瑞士等的相關品種但國外公司的產品價格較高
④群青
群青的化學名稱等鋁磺化硅酸鈉色相豐富從粉紅到紫色都有耐熱性良好無遷移性無毒易分散耐酸堿性差戶外粉一般不采用
國產群青的色相品種較少鮮艷度低著色力偏低推薦采用英國HOLLIDAY公司的系列產品如RS-05RS-08和RS-32等牌號
這里順便介紹該公司的錳紫化學名焦磷酸錳銨具有獨特的顏色色調柔和高雅耐溫可達250℃無遷移性耐光達7~8級多用在白色粉末中
⑤其它無機顏料
鐵藍分子式Fe4[Fe(CN)6]3?XH2O具有較好的綜合性能使用面不廣
鈦綠鈦藍都是鈦酸鹽同時含有金屬鎳(Ni)鋅(Zn)和鋁(Al)鈦綠耐堿耐熱性差一般用于戶內場合鈦藍性能尚可它們的應用面不廣
3.1.2有機顏料
①酞菁藍
酞菁類顏料
|國內粉末廠多選用酞菁藍BGS屬國標產品色光為綠相藍β晶體有較好的分散性和著色力進口酞菁藍建議采用巴斯夫的L7072D和L7090或德國科萊恩的B2G
從綜合性能和多年的使用實踐看國產酞菁藍尚無滿足粉末涂料的及其要求品種絕大部分粉末廠多選用進口酞菁藍加以彌補
②酞菁綠
要獲得色相純正的酞菁綠不易國產酞菁綠大多呈黃相主要供應商有上海染化一廠和上海染化十一廠江蘇雙樂化工安徽合雅化工等
進口酞菁綠主要用于汽車品種多推薦德國科萊恩瑞士汽巴德國巴斯夫以及日本的大日本油墨等公司的產品聚酯型等粉末要求一定的耐候年限應選擇進口酞菁綠質量才有保障
③有機黃
主要是單雙偶氮類顏料品種很多有永固黃聯苯胺黃耐曬黃分散黃顏料黃等除分散黃和顏料黃外絕大多數有機黃的耐候性差不宜用于戶外耐久性的涂料(參見表10)
如沒有特殊要求這些顏料都可選用科萊恩公司生產的該類產品性能超群可在耐候性粉末中選用主要有HOSTAPERM黃6GL黃H6GH2GH3GHR70M2R70國內顏料廠推薦杭州百合化工公司的產品它們的部分黃顏料效果也較好
有機黃類顏料具有較高的吸油量在粉末中使用量高時易出現分散不良和滲色等弊端調色時應注意
④有機紅
與有機黃一樣也有很多種類常用的品種有永固紅耐曬大紅甲苯胺紅等選擇有機紅配制粉末涂料必須考慮耐熱性許多有機紅耐溫只有120℃無法滿足粉末的生產和應用工藝要求必須選擇耐溫>180℃的品種普通有機紅不能應用于戶外耐候的場合
其中有幾個品種值得關注如永固紅F2RK和F5RK它們是單偶氮的色酚AS系列顏料紅色純凈流動性優良遮蓋力和著色力相當好是世界范圍內粉末涂料行業廣泛采用的紅色顏料
⑤有機橙
品種較少粉末涂料中用得也少這里推薦科萊恩的幾個產品
NOVOPERM橙H5G70為單偶氮的苯并咪唑酮顏料黃光橙深色具有卓越的耐光性遮蓋力和流動性好
NOVOPERM橙HL結構與上同總體上各項性能優越
PERMANENT橙RL70與上同系列從經濟角度考慮是替代鉬鉻紅的最理想選擇遮蓋力和流動性非常
⑥有機紫
重要的有機紫顏料有兩類即喹吖啶酮紫和永固紫
喹吖啶酮紫堅牢度優良耐溫性好但價格高難以普遍推廣
永固紫顏色純凈耐溫性好綜合性能優良在粉末中應用較普遍
3.3金屬粉顏料
3.3.1鋁粉
分浮型和非浮型兩大類浮型鋁粉金屬感強遮蓋力高粉末涂料中加入少量的鋁粉即能完全覆蓋涂層表面非浮型鋁粉的表面經過特殊包膜處理主要體現金屬閃爍效果用電子顯微鏡觀察鋁粉呈薄片狀在粉末涂料中鋁粉必須采用后混且須溫和攪拌高速或強力攪拌將破壞鋁粉尤其是浮型鋁粉的片狀結構使其失去金屬效果含鋁粉的粉末涂料不宜用于室外涂裝因為鋁粉主要成份是金屬鋁雖然非浮型鋁粉經硅等材料包膜但在自然曝曬的環境中鋁粉在光照和濕度等條件下很快就會發生氧化等化學物理變化表現為金屬感減弱涂膜發灰發暗出現灰斑等
鋁粉生產工藝也較特殊雖然國內眾多的鋁粉廠曾相繼推出一些鋁粉新產品以期進入粉末涂料市場但經幾年的跟蹤調查其質量表面效果和穩定性都無法與國外老牌企業相比所以國內粉末廠無論大小都盡量選用進口鋁粉
國外著名的鋁粉供應商有德國愛卡和蘇倫克奧地利的班得魯茲美國的斯利伯拉恩等常用的品牌有愛卡的IVVX蘇倫克的PP1170和PP110等班德魯茲的AL7080和AL2081等
3.3.2銅金粉
主要成分為銅根據不同的色相要求摻加部分的鋅和錫等銅金粉色相豐富多彩有古銅紅金青紅金純金光檸檬光及品種選用不同色相和粒度的銅金粉拼混入粉末中可得到從絲柔到粗亮的效果銅金粉色調柔和古樸淡雅
銅金粉的主要成份皆為活潑金屬暴露于空氣中易氧化不宜用于戶外耐候的場合鋁粉能耐溫高達1000℃而銅金粉恰相反普通銅金粉耐溫在180℃左右而且在180℃下較長時間要變色發黑許多廠家用二氧化硅包膜銅金粉以期提高耐溫性
3.3.3珠光顏料
珠光顏料是在透明的云母片表面牢固地包覆一層厚度嚴格控制的透明高折射率的金屬氧化物膜(TiO2Fe2O3Cr2O3)依靠對光線的折射和透射來體現色相和光澤再現自然界珍珠貝殼昆蟲及金屬所具有的優雅光澤和顏色
珠光顏料主要有銀白彩虹金色三大系列應后混入粉末中不能擠出那樣會破壞顏料的結構而失去珠光效果珠光顏料在粉末中的添加量不宜超過2%否則噴涂困難顏料易堆積在槍口和槍管內影響噴涂效率和質量
3.3.4其它金屬顏料
主要有不銹鋼粉鎳粉等使用面很窄且效果不突出此處不作推薦
3.4功能顏料
3.4.1夜光顏料
為堿土金屬鋁酸鹽系稀土蓄能發光材料耐光性優異在粉末涂料中添加量較大(>10%)采用后混工藝發光時間>12h(參見常州華珠顏料公司的相關產品)
3.4.2導電顏料
用得較多的是導電炭黑平均粒徑25nm比表面積125~200㎡/g現已開發出淺色導電顏料為灰色粉末狀電阻率<100Ω.m配制粉末涂料時采用夜光顏料可以降低涂層表面電阻使其具有抗靜電效果防止涂層表面積灰塵和聚積電荷適于電子產品裝配臺和機房地板等場合的應用
|應當注意金銀銅等金屬粉顏料和抗靜電劑(陽離子季銨鹽陰離子烷基酸酯)都有類似抗靜電作用大多在擠出時加入加入量過大將導致粉末電阻過低粉末噴涂時的帶電性將變差
3.4.3高溫顏料
一般為無機氧化物主要顏色有黃藍綠黑耐溫>800℃具有優異的耐候性
3.4.4熒光顏料
用于制作熒光粉末涂料應當選擇耐溫性好的熒光顏料同時要考慮其分散性和著色力目前能用于粉末涂料的熒光顏料主要有桃紅色和綠色
3.5體質顏料
3.5.1鈦白粉
鈦白粉是最好的白色顏料由于使用量大而常歸入體質顏料中用于粉末涂為可有效地散射可見光而賦予涂膜白度(whiteness)亮度(brightness)和不透明度(opacity)在苛刻的條件下依然具有化學惰性不可溶性和熱穩定性
商用鈦白粉通常有兩種結晶形態即銳鈦型(Anatase)和金紅石型(Rutile)
R型(金紅石型)鈦白粉在粉末中用得最多它不是純的鈦白粉大都經過沉淀或機械摻合氧化鋁或二氧化硅使其附著于鈦白粉粒子表面以改進性能如遮蓋力易分散性耐候性和抗褪色性國內常用的鈦白粉品種有鎮江鈦白粉廠的ZR940甘肅華原核工的R214杜邦公司的R706和R902美聯的RCL575和RCL69以及科美基的CR828和CR822等
為降低粉末涂料成本在適當的場合也可選用A型(銳鈦態型)鈦白粉但由此制成的粉末涂為不耐高溫和光照光澤也不穩定必須充分考慮
3.5.2其它白色顏料
主要有立德粉硫化鋅鉛白氧化鋅等在粉末涂料中用得越來越少