粉末涂料用着色颜料选择杂谈1 概论粉末颜料用的颜料要求在熔融挤出过程中,或烘烤固化过程中不能与树脂、固化剂、助剂等组份发生化学反应;当然,也与其它涂料一样要求着色力和遮盖力好,这样颜料的用量就会少;再则,颜料在树脂中的分散性要好,制造涂料时容易分散均匀。
粉末涂料的颜料是粉末涂料的重要组成部分,赋予涂层绚丽多彩的色泽。
我们可以根据颜料的索引号,为快速找到产品要求的颜料指点迷津。
国际着色剂刊物《ColourIndex》(《染料索引》,简称C.I.)是英国染色家协会(SDC)和美国纺织化学家和染色家协会(AATCC)合编出版的国际染料颜料品种汇编,它收集了世界各国染料厂生产的商品7000多种,按照它们的应用性质和化学结构进行归纳、分类、编号,逐一说明它们的特性和合成方法,并列出了结构式等。
它是有关着色剂的资料大全,方便需要时查阅。
颜料索引号是在《Color Indes》上登记的编号,分别按应用和化学结构类别对每一颜料给两个编号(应用分类号和结构分类号).应用分类号将颜料分成颜料黄(PY)、颜料橙(PO)、颜料红(PR)、颜料紫(PV)、颜料蓝(PB)、颜料绿(PG)、颜料棕(PBr)、颜料黑(PBk)、颜料白(PW)、金属颜料(PM)等十大类,同样颜色的颜料依照次序编号排列,如锌白P.W.4、锌钡白P.W.5、钛白为P.W.6。
为了查找化学组成,另有结构编号,如钛白P.W.6 C.I.77891、酞菁蓝是P.B.15 C.I.74160。
通过查阅Color Indes就可以帮助您很快知道所选择颜料的应用范围、应用性能及结构,使你对着色后产品性能和牢度等有一个初步的了解。
你为了某种需要,也可根据索引号找到其它公司生产同类产品。
例如:康纳铬黄GMX-15-SQ和GMX-25-SQ索引号都是P.Y.34 CI 77603,耐热260℃,耐光7—8级;康纳铬黄GMX-35-SQ和GMX-345-SQ索引号都是P.Y.34 CI 77600,耐热260℃,耐光7—8级;今就粉末涂料着色颜料的选择作如下介绍:2 着色颜料着色颜料分为无机颜料和有机颜料两大类,几乎能涵盖所有的色相体系。
2.1 无机颜料无机颜料可以从白色颜料、黑色颜料、氧化铁颜料、铬系颜料以及其它无机颜料这几个方面入手去探讨它的选择。
粉末涂料用白色无机颜料总览:氧化锌(PW. 4 CI 77947 )折射率2.02,吸油量(克/100克)12--20,熔点1975℃。
一种两性氧化物,溶于酸碱、氯化铵和氨水中,不溶于水和乙醇,加热到1800℃升华,在空气中能吸收二氧化碳和水。
用于粉末涂料中有抗静电、抑菌、防粉化作用,活性高,对固化有催化作用,用量占配方重量的6%左右可明显提高涂膜物理性能。
立德粉(PW.5CI77115)折射率2,吸油量(克/100克)10---12,不溶于水,与硫化氢和碱液不起作用,遇酸溶解而产生硫化氢气体。
白度好,在没有阳光照射的环境下保色性比钛白粉好,适用于室内铝天花产品。
氧化锌、立德粉比钛白粉的遮盖力差,单从着色与遮盖来说代替钛白粉是没有意义的,不会降低成本,因为受配方颜基比的限制。
钛白粉(PW.6 CI 77891)在粉末调色中起主导作用.锐钛型折射率2.55,吸油量(克/100克)19—20,耐热性< 700°C,只用于户内低档产品;金红石型折射率2.75,吸油量(克/100克)13—24,耐热>1000°C,以氧化铝和二氧化硅作处理剂,沉淀在粒子表面而形成包膜、以改进遮盖力、分散性、耐候性、和抗褪色性。
杜邦公司的Ti—Pure® R—900、R-700、R-902着重于光泽高;Ti—Pure® R—7 06和 R—96O周围都有非渗性致密 SiO2表面包膜。
这些 SiO2包膜能够提供最强大的光化学保护性和稳定性。
2.1.2 黑色颜料粉末涂料用黑色颜料总览:炭黑具有良好的抗紫外线性能。
适用于粉末涂料的炭黑典型产品:卡博特(C abot)的REGAL 330R;Degussa的特黑4、特黑6、碳黑U、FW200高色素碳黑;和日本三菱的MA-100。
2.1.3 氧化铁颜料粉末颜涂料用氧化铁颜料总览:氧化铁颜料主要分为三类:铁黄﹑铁红和铁黑(包括铁棕)。
氧化铁颜料在粉末涂料中应用很普遍,价格低廉,无毒,易分散。
黄色和黑色氧化铁颜料耐热性差,因此固化温度高于150℃时不推荐使用,红色和褐色氧化铁颜料有良好的热稳定性、耐碱和耐稀酸、耐光和耐候性也很好。
典型产品:拜耳乐4920铁黄、拜耳乐4330铁黑、拜耳乐4130铁红。
2.1.4 铬系颜料粉末涂料用铬系颜料总览:铬系颜料主要包括铬黄﹑钼铬红﹑铬绿等三类。
该类颜料色泽鲜艳,耐酸碱性能好,着色力强,易分散,在国内粉末界使用非常普遍。
铬系颜料耐热性和耐候性较氧化铁系颜料差一些。
普通的铬系颜料不耐光,耐温性也是一般,将铬黄(PY.34CI77603/77600)和钼铬红(PR.104CI77605)用有机物包膜后,耐光和耐热明显提高。
随着环保要求的提高,由于重金属含量超标而受到限制。
粉末涂料用得较多的是加拿大DCC公司的9000系列产品、瑞士汽巴康纳系列产品、荷兰(HCA)的HC系列产品。
典型产品:铬黄Ciba GMXH-45-SQ、钼铬红 Ciba MLH-74-SQ氧化铬绿(PG .17CI77288)色相纯正,光泽低、着色力弱,但耐热、耐光、耐化学性能好。
该颜料无毒,不要与其它含"铬"颜料混为一谈。
因为其铬元素为三价铬,呈惰性,因此不显毒性且对环境无害。
典型产品:拜耳氧化铬绿GN、荷兰(HCA)HC257。
铬系颜料介质中的流动性好,吸油量低,故做高光粉末时涂层外观流平性很好,甚至加入了铬系颜料的驼灰色粉的流平性亦较好。
在我国所以应用较广。
2.1.5其它无机颜料粉末涂料用其它无机颜料总览:群青(PB.29CI77007)的色相丰富,从粉红到紫色直至绿色都有。
群青耐光、耐热性良好,无迁移性,无毒,易分散。
但耐酸碱性差,遇酸会分解,该颜料明度高。
可反射红外光吸收紫外光,不适宜用在有光聚合作用的场合。
户外粉一般不采用。
典型产品:英国鹰牌5#、8#等。
现在,经包膜处理后也有耐酸的群青,如:纽碧莱nubila的RA-40钴蓝(PB.28 C I 77346 )是一种红相铝酸钴盐蓝色颜料。
吸油量28 cc/ g ,具有极好的遮盖力、着色力、分散性;优异的户外耐光性、耐侯性、耐高温性;良好的耐酸、耐碱、耐各种溶剂及化学腐蚀性;并且具有无渗性,无迁移性。
典型产品:荷兰(HCA)HC340。
镉黄(PY.37CI77199 )的各个色调都具有极好的耐晒性,其色彩十分明亮。
但是,暴露在工业大气中却会失色和褪色。
镉黄与铬系颜料一样重金属超标,禁止用于所有与环保有关的场合。
钒酸铋黄(PY.184CI771740)呈柠檬黄色,市售有一种不清楚结构号的PY1 84呈中铬黄色,都是钒酸铋混相的颜料黄。
具有强烈的、明亮的黄色。
与有机颜料结合使用时,能产生非常明亮的光泽,具有高色调和强遮盖力。
有机颜料比例较低时产生的色度也非常耀眼。
早期产品有光变色的缺陷,这是因为在光线下会产生不同的色光。
然而,无机光稳定剂的使用已经克服了这些缺陷。
它具有高耐候性,很好的鲜艳度,很好的遮盖力,很好的耐温性和很好的耐化学性能。
从耐性的角度来说,它基本全部达优。
同时,该颜料无毒,不含有害重金属。
该颜料可以做为环保产品取代有高耐性要求的铬黄。
典型产品:(Cappelle) Lysopac Yellow 6616B绿相、(Cappelle) Lysopac Yellow 6716B红相。
钛镍锑黄(钛镍黄)索引号PY.53CI77788,易分散,良好的遮盖力,优异的耐光、耐候、耐热稳定性,耐化学品性,无渗色和迁移。
是一种国际上公认的无毒环保型颜料。
在一些耐温高的场合中应用较多。
缺点就是着色力较低。
典型产品:凯佰公司的HDG9064。
铜铬黑(PBk.28CI77428)良好的热稳定性易分散;优异的耐化学品性,无渗色和迁移;良好的遮盖力;优异的耐光和耐候性,良好的蔽光性;无毒。
吸油量(克/100克)18---22, 耐热性(°C):1000 ,平均粒径(μm):1.5 ,耐光性(级):8 ,耐候性(级):5,密度(g/m3):5.3-5.6 ,P H:7.1。
一般用于耐温类粉末涂料。
典型产品:安格公司产的9875蓝相、7890黄相铬锑钛棕(钛铬棕)索引号PBr.24 C I 77310 。
高性能无机颜料是含铬、锑、钛棕色的无毒颜料,具有极好的遮盖力、分散性。
良好的耐酸、耐碱、耐各种溶剂及化学腐蚀性。
并且具有无渗性,无迁移性;。
耐热1000℃,平均粒径≤1.1μm ,耐光性8级,耐候性5级,PH:值7.3。
缺点就是着色力较低。
典型产品:凯佰公司的HDG91802.2 有机颜料有机颜料比无机颜料色彩鲜艳,有更高的着色力、透明度。
大多数的有机颜料品种的毒性小,而最有使用优势的铬系无机颜料品种却有毒性。
所以要考虑铬、铅的替代。
固有必要选择有机颜料。
低档的有机颜料品种在耐晒牢度、耐气候牢度、耐热性能和耐溶剂性能等要劣于无机颜料。
在大多数有机颜料中,便宜且具坚固牢度的颜料只有蓝、绿色之酞菁系颜料,若是黄、红、紫色有机颜料要有卓越耐性之颜料,价格都很高昂。
然而,高档的有机颜料品种不仅有优异的耐晒牢度、耐气候牢度、耐热性能和耐溶剂性能,且在耐酸、碱方面要优于无机颜料。
从方便调色考虑,我以黄、橙、红、绿、蓝、紫色索引号入手,介绍有机颜料的选择。
2.2.1黄色颜料粉末涂料用黄色有机颜料总览:PY.1汉沙黄单偶氮结构黄无毒,汉沙黄系列着色力大约是双偶氮结构黄的一半,深色下较好的耐光性和耐候性。
便宜的价格决定它在涂料中使用普遍。
但是这个颜料在有机溶剂中呈微溶状态,导致施用时出现渗色性及重结晶现象。
耐迁移性不好,但单偶氮PY97例外。
不推荐使用在户外浅色的体系中和要求耐迁移性好的场合。
典型产品:凯佰公司Heuco 100100。
83 国内俗称“偶氮”黄。
使用非常普遍的颜料,具PY.12、PY.14、PY.17、PY·有高着色力,高饱和度,一般的耐光性,耐溶剂和耐迁移性较好。
和便宜的价格。
目前在粉末涂料,木器涂料,低档室内用工业涂料,玩具漆等使用广泛。
但是这类型的颜料在超过200度高温的时候会发生热分解,不适用于烘烤温度超过200度的粉末涂料。
其中P.Y.83的耐光性最好,在深色的户外粉也可以使用。
典型产品:PY12 浙江瑞安宝源化工-联苯胺黄G1138-03PY14 (Cappelle) Diacetanil Yellow AAOT 1414CPY17 (Clariant) Graphtol Yellow GGPY83(BASF)D1760永固黄83#、(Clariant)PV-Fast-Yellow-HRPY.154、PY.151 该类型颜料具有很好的耐晒牢度和耐气候牢度,很好的耐迁移性,很好的耐化学性。