在涂料工業(yè)中有機顏料的應用和對涂料性能的影響

作者：進口顏料-精顏化工日期： 2021-04-19 點擊量：文字大小：大中小

在涂料工業(yè)中有機顏料的應用和對涂料性能的影響

有機顏料作為顏料的一個分支，品種繁多，按其分子結(jié)構(gòu)中含有特定的發(fā)色基團或功能基團進行分類，可分為偶氮顏料、酞菁顏料、高性能有機顏料及其他類有機顏料。其中偶氮顏料產(chǎn)量最大，偶氮顏料約占50%，酞菁顏料約占40%，其他類有機顏料約占10%。

有機顏料在涂料工業(yè)中應用比例不斷上升，目前在涂料著色顏料使用中約占26%，近年來隨著我國涂料工業(yè)迅速發(fā)展，新型涂料不斷研制開發(fā)，高檔涂料品種占有的比例增幅較大，對有機顏料的需求增長迅速，其品種和性能提出了更多、更高的要求，這給有機顏料工業(yè)發(fā)展提供了良好的機遇。

有機顏料在涂料工業(yè)中的應用

高性能涂料為了滿足施工的功用性能，具有良好的分散性、儲存穩(wěn)定性，其涂膜應具有優(yōu)良的耐UV性、耐候性、耐溶劑性、耐沾污性、抗劃傷性，以及優(yōu)良的耐水性、耐酸性、耐堿性等。如果是烘烤型涂料，還要具有優(yōu)良的耐熱性，特別是汽車面漆，除了上述性能外，更要有鮮艷的色澤、高的鮮映性、良好的質(zhì)感和豐滿度。一般無機顏料雖然有很好的耐久性和遮蓋力，但色澤不如有機顏料鮮艷，看起來不如有機顏料有質(zhì)感。因此，許多具有優(yōu)異特性的有機顏料被愈來愈多地應用于高性能涂料工業(yè)。但是由于不同的涂料體系所用的成膜物不同，在制定配方時，應根據(jù)樹脂性能、助劑及溶劑體系來選擇相應的有機顏料。以下是介紹有機顏料在建筑涂料、汽車涂料和卷材涂料中的應用。

有機顏料在建筑涂料中的應用

由于乳膠漆色彩豐富，濃淡艷雅都可隨意選取，裝飾的效果好，使用周期長，以丙烯酸乳液為成膜物的建筑涂料在城市裝扮中起著越來越重要的作用。作為乳膠漆中重要的組成物質(zhì)，有機顏料的選擇和使用直接影響到乳膠漆的保色性，而了解顏料的性能和應用，可以提高乳膠漆的生產(chǎn)質(zhì)量。有機顏料在使用過程中不會受到物理及化學因素的影響，一般不溶于使用的介質(zhì)，始終以原來的晶體狀態(tài)存在，有機顏料的著色是靠對光線有選擇的吸收及散射來實現(xiàn)的。

1、顏料色漿

有機顏料在建筑涂料中的應用主要是通過顏料色漿來完成的，色漿是高度分散的顏料備制劑，有機顏料含量為30%～50％，無機顏料含量為60%～75％。顏料含量越高對色漿體系的不良影響越小。要求色漿分散性好，與水性聚合物乳液相容性好，不含粘結(jié)劑、乙二醇和對人體有害的重金屬離子，要求色漿批次均勻性好，著色力誤差控制在±5％(更高要求±3％)；要求色漿穩(wěn)定性好，至少2a存儲期。要求色漿可按任意比例與乳膠漆混合，各種色漿的組成及生產(chǎn)條件因所含顏料的性質(zhì)不同而異。

2、顏料色漿的應用

顏料色漿廣泛地應用于各種內(nèi)外墻建筑涂料(乳膠漆)、水性工業(yè)涂料、水性木器涂料等。色漿在乳膠漆中的使用是兩種分散體系的混合。色漿中的顏料在表面活性劑A的作用下分散在水中，表面活性劑的性能、數(shù)量決定了顏料的含量、分散。

有機顏料的物理性質(zhì)對涂料性能的影響

1.有機顏料的物理性質(zhì)有密度、比表面積、粒度、晶型、分散性及穩(wěn)定性等相關(guān)物理屬性。有機顏料的密度為1.0～2.0g/cm3，比表面積為10～100m2/g。有機顏料粒子的理想狀態(tài)應該是初級粒子，其粒徑大小為0.01～0.05μm，但是由于如此細的粒子表面能極高，會引發(fā)生強烈的團聚形成聚集體(尺寸為0.05～0.4μm)，而聚集體會以團聚形成凝聚體(尺寸為0.1～20μm)，所以通常的有機顏料粒子為聚集體和凝聚體的混合物。

2.有機顏料粒子的大小對涂料顏色性能具有很大的影響，一方面是會影響涂料的遮蓋力和著色力。在一定范圍內(nèi)提高顏料粒度，涂料遮蓋力也會加強。顏料粒子變小時，比表面增大，涂料著色力就會增加。顏料粒度對涂料的色光也有著重大影響，通常粒徑大，粒度分布較寬，色光發(fā)暗，反之色光鮮艷。另一方面顏料粒度還會影響涂料的耐UV性，當粒子變小之時，比表面積增大，吸收的光能量增加，受破壞的程度也增加，因此涂料褪色較快。顏料粒度小，受到的重力較小，涂料不易分層沉淀，但粒度小的顏料比表面積大，表面能增大使涂料發(fā)生絮凝粗糙的機會也增大，不利于研磨分散。

3.有機顏料大多以晶體狀態(tài)存在，且“同質(zhì)異晶”現(xiàn)象很普遍。銅酞菁的晶型，常見的有Q型紅光藍(如顏料藍15)穩(wěn)定性差，經(jīng)特定溶劑處理后則轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的P型綠光藍(如15:3)，顏料紫19(喹丫啶酮結(jié)構(gòu))有α、β及γ3種晶型，α型無應用價值，β型為紫紅色，而γ型為藍光紅。在涂料配方設計時，要注意助劑和溶劑的合理使用，防止不同的晶型在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而使涂料發(fā)生色光漂移，難于按標準板找準顏色。

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