第二.颜料的重要性质及用途
一.颜料的光学性质
来源:世界化工网
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1.颜色
颜料的颜色是颜料性能中最富有特征的性质,尤其是着色颜料.颜料的颜色本质是与它的化学组成紧密相关的,不同化学组成的颜料各有其特征的颜色,但其颜色还存在着一定范围的变动.化学组成虽然相同,晶体结构不一定相同,颗粒大小,粒度分布,杂质含量等等方面的差异,都会造成色光的差异.而且颜色对这些因素极为敏感,也是人眼对颜色极为敏感所致,这也就是颜料色光难以控制绝对一致的原因.
用同种工艺生产的铁红,由于颗粒大小及组成比例不同,形成颜色各不相同,景观化学成分相同.
2.遮盖力
颜料加在透明的基料中使之成为不透明,完全盖住基片黑白格所需大的最少颜料成为遮盖力.
遮盖力的光学本质是颜料和存在其周围介质折光率之差所造成.当颜料的折光率和基料的折光率相等时就是透明的,当颜料的折光率
大于基料的折光率时就出现了遮盖力,两者之差越大,表现的遮盖力越强.
3.着色力
着色力是某一种颜料与另一基准颜料混合后颜色强弱的能力,通常是以白色颜料为基准去衡量各种彩色或黑色颜料对白色颜料的着色能力.
对于白色颜料比较其着色能力,现有用消色力去进行比较的方法,用加一种蓝颜料去抵消的方法,而比较不同白色颜料的着色力.
着色力是颜料对光纤吸收和散射的结果,主要取决于吸收,吸收能力越大,其着色力越高.不同的颜料的化学组成,一般来说,相似色调的颜料,有机颜料比无机颜料着色力强的多.
同样化学成分的颜料,着色力的波动取决于颜料粒子大小,形状,粒度分布,晶型结构.着色力还和颜料粒子的分散度有关,分散的越细,着色力越强.因此,为了提高着色力,要重视颜料的加工后处理,使着色力强度发挥的更高.
二.颜料的稳定性
1.颜料化学成分的稳定性
颜料的化学成分是颜料间相互区别的主要标志.不同化学成分的颜料,其颜色,遮盖力,着色力,粒度,晶型结构,表面电荷以及极性等物理
性能均不相同,并且也决定了颜料的化学性质的不同.
一般来讲,根据颜料的性质及应用,要求颜料有稳定的化学成分并不受外界环境的影响.颜料的化学稳定性会限制某些颜料的使用,例如含铅的鸭料能与大气中的H2S反应生成黑色的硫化铅,从而使颜料发暗表黑,有时为了某种目的还要利用它的不稳定性,例如,颜料基本不溶于水,但为了防锈,防污目的或故意加入某种介质使之产生微水溶性或底材发生微量化学反应以达到保护底材目的.
2.颜料的耐化学腐蚀性
颜料最本质的性质应该是一种惰性物质,而对于具体一个颜料来讲很难做到不和任何物质起反应,此时在使用上就要求扬长避短.一般涂料所接触到的化学物质不外乎酸,碱,盐,水,腐蚀性气体,有机溶剂等.如铁黄比铬黄耐碱,耐光,这样在建筑涂料中就可选用铁黄.
3.颜料的耐候性,耐光性,耐热性
颜料的耐光,耐候,耐热等是颜料性能在应用上的指标,直接影响着它们的使用价值.通常无机颜料通过阳光,大气的作用会导致颜色变暗,变深,同样情况下有机颜料则表现多是退色.总的来讲无机颜料的耐候,耐光,耐热远比一般有机颜料强.颜料的化学稳定性差,通过日光和大气的作用,会使颜料的化学组成起变化,同时也改变颜色的外观.
为了改进颜料的耐光,耐候,耐热等性能,例如:添加各种化学物质没改变晶格结构,在颜料表面上做包膜处理,钝化其表面等.由于处理方
法不同,可形成统一化学成分的不同颜料品种,供不同用途的选择使用.
三.颜料的表面处理和颜料的用途
1.颜料的表面处理
对颜料的颗粒表面,进行表面处理,可以改变颜料的表面特性,使之更加符合应用要求.进过表面处理后的颜料,应用于涂料中可以改善颜料的分散性能,改变在分散系统的流变状态,提高颜料的耐候性,耐光性,耐化学品性.应用于塑料中可改善加工性能,耐光性,以及机械强度等性能.因此这项工艺已经被人为是制造颜料时所采取的重要公益步骤之一.
颜料的表面处理工艺名目繁多,各种不同类型的颜料以及各种具体的性能要求,产生了各种各样的表面处理方法.无机颜料表面的改性大都采用在颜料的表面上进行吸附,离子交换或形成共价键等方法.
2.颜料的用途
(1)在涂料中的应用颜料在涂料中是主要原材料.涂料中所用的
颜料以无机颜料的品种为主,其中钛白占首位,其次为氧化铁,铬黄,立德粉等品种.
涂料对颜料的要求随涂料的品种和使用要求的不同而不同.
一种优良的涂料用颜料应具备以下各种性能:
良好的分散性,优良的耐光性,耐候性,耐热性,耐水,耐酸,耐碱性以及颜料的混合性,毒性等.
颜料在一般和特种涂料中都有着广泛的用途,如建筑涂料,金属表面用涂料,汽车漆,防锈漆,电泳漆,防火漆,耐高温漆,荧光漆等都需要颜料.
(2)在油墨中的应用颜料是油墨中重要组成部分.油墨的质量很大程度上取决于颜料的质量,油墨要求颜料有鲜艳的颜色,高的着色力,良好的分散性,适当等级的耐光性.油墨中无机颜料用量可占50%~70%,主要有钛白,铬黄,铁蓝,钼铬红等.
(3)在塑料中的应用颜料作为塑料的着色剂,使用量仅在0.15~0.5%之间,由于塑料产品的数量极大,颜料的耗用量还是相当可观的.在塑料的品种繁多,每种塑料都有其加工时的各种条件要求,如温度,酸性及氧化或还原性等.故对颜料均有特殊要求,如耐热性,耐酸性,耐碱性及抗迁移性等,选用着色颜料时要注意上述性能.
钛白是塑料中耗用量最大的颜料.钛白赋予塑料洁白,不透明的外观.
(4)在橡胶,纸张,化纤,美术,陶瓷,玻璃等方面的应用颜料在橡胶生产中主要作为补强剂和着色剂.颜料在纸张生产中,既做着色剂,又作填料.颜料在化纤生产中主要用于涂料印花浆和原液着色,涂料印花浆用的颜料要求色泽鲜亮,耐光,耐溶剂,耐酸碱,耐漂白剂,并且不同于水.美术颜料的用量虽不太大,但是对颜料的要求最高,入选的高级美术颜料有钛白,骨黑,群青,钴蓝,氧化铬绿,镉红,镉黄,氧化铁黄,银朱等.在陶瓷,搪瓷,玻璃种应用的颜料要求有耐高温的性能,大部分属于金属(如铁,铬,钼,钴,镍,猛,铁等)氧化物,添加到玻璃或陶瓷中经过高温熔融可形成各种色泽.。