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有机颜料在涂料工业中应用

有机颜料在涂料工业中应用比例不断上升,目前在涂料着色颜料使用中约占26%近年来随着我国涂料工业迅速发展,新型涂料不断研制开发,高档涂料品种占有的比例增幅较大,对有机颜料的需求增长迅速。其品种和性能提出了更多、更高的要求,这给有机颜料工业发展提供了良好的机遇。
  有机颜料对涂料性能的影响
  1.有机颜料粒子的大小对涂料颜色性能影响很大,一方面是会影响涂料的遮盖力和着色力,在颜料范围内粒度提高,涂料遮盖力增加;颜料粒子变小时,比表面增大涂料着色力增加,颜料粒度对涂料的色光也有影响。通常粒径大粒度分布较宽色光发暗,反之色光鲜艳,另一方由是颜料力度还会影响涂料的耐UV性,当粒子变小,比表面积增大,吸收的光能量增加,受破坏的程度也增加,因此涂料褪色较快。颜料力度小受到的重力较小,涂料不易分层沉淀,但粒度小的颜料比表面积大使涂料发生絮凝粗糙机会也增大,不利于研磨分散。
  有机颜料用于涂料上要有优良的耐候性、耐溶剂性、耐玷污性、抗划伤性以及优良的耐水性、耐酸性、耐碱性等,如果是烘烤型涂料还要有优良的耐热性。特别是汽车漆除了上述性能外更要有高的色泽、高的鲜艳性,良好的质感和丰满度。一般无机颜料虽然有很好的耐久性和遮盖力,但色泽不如有机颜料鲜艳,感观不如有机颜料有质感,国此许多具有优异特性的有机颜料被愈米愈多地应用于高性能涂料工业,但是由于不同的涂料体系所用的成膜物质不同在制定配方时,应根据树脂性能、助剂及溶剂体系来选择相应的有机颜料。以下是着重介绍有机颜料在建筑涂料,汽车涂料和卷材涂料中的应用。
  2.1有机颜料在建筑涂料中的应用
  由于乳胶漆色彩丰富,浓淡艳雅可随意选取,装饰效果好,使用周期长,以丙烯酸乳液为成膜物质的建筑涂料,在城市装扮中起着越来越重要的作用。作为乳胶漆中重要的组成物质,有机料的选择和使用直接影响到乳胶漆的保色性。面对颜料性能和应用的了解,可以指导高质量的乳胶漆生产。有机颜料在使用过程中不会受到物理及化学因素的影响,一般不溶于使用的介质,而始终以原来的晶体状态存在,有机颜料的着色是靠对光线有选择的吸收及散射来实现的。
  2.2有机颜料在汽车涂料中的应用
  汽车涂料主要分底漆、中涂和面漆3个部分,使用颜料的面漆约占涂料使用量的1/3.有机料在面漆中的使用量在2%-4%,按2006年30万t汽车涂料计算2006年有机颜料在汽车涂料中的使用量为2000-4000T。在涂料工业中汽车涂料技术含量高施工难度大,可以说一个国家的汽车涂料水平基本上代表了这个国家涂料行业的整体水平,这给用于配资汽车涂料的树脂和颜料提出了很高的质量要求。汽车涂料要满足金属表面涂膜的耐候性,耐热性,耐酸雨性、抗紫外照射性以及色相的耐迁移性能等等。汽车涂料用颜料是一种高质量的着色剂,汽车色彩的变化就是对涂料中有机颜料的调整来解决的,因此有机颜料在汽车涂料中应用必须具备稳定性、耐化学品性,抗渗移性耐热稳定性。对于汽车面漆,如金属闪光漆前需要有机颜料有较高的透明性,与无机颜料的遮盖力相得益彰。
  2.3有机颜料在卷材涂料中的应用
  卷材涂料按功能分面漆、底漆和背面漆。底漆的品种主要有环氧类、聚酯类和聚氨酯类:而面漆和背而漆的品种主要有PVC塑熔胶类、聚酯类、聚氨酯类、丙烯酸类、氟碳类和硅改性聚酯类等等。通常卷材涂料对颜料的耐高温性和耐候性要求比较高、因此,选择有机颜料的时候,应考虑选具有对称结构的杂环类颜料才能满足其要求同汽车涂料类似,如喹丫啶酮类,钛箐类、DPP类颜料,卷材涂料对颜料的要求大体如下:
  ①耐热性,要求能承受250℃以上高温的烘烤,颜色无任何变化:②耐候性,尤其要注意冲淡色的耐候性:③耐絮凝性能一般要求色差△E≤0.5:④耐溶剂性能,卷材涂料会用到乙二醇丁醚、甲乙酮等强极性溶剂:5耐迁移性能颜料在溶解性强的溶剂里显示出部分微溶性能由于涂料体系中使用了不同的颜料,特别是有机颜料和无机颜料溶解性能不同会导致渗色和浮色现象的产生,聚酯和聚氨酯涂料中含有芳烃溶剂,有些有机颜料在芳烃溶剂中会产生结晶现象,同时导致晶转变,使色光变化,着色力降低。
  3.高性能涂料的发展对有机颜料的要求
  有机颜料是随着有机染料技术进步而逐渐发展起来的,并形成具有特殊性能、相对独立的有机色物体系,广泛应用于油墨、涂料和塑料等领域,近几年世界有机颜料工业总产量没有太大增长,但高性能有机颜料产量、品种和规格则大幅度提高。虽然高性能有机颜料产量占总产量的比例不是很大,但由于高性能有机料生产所含的高技术而带来高性能和高附加值,因而其产值超过中档有机颜料,与占总产量一半的低档有机颜料产值相当。
  不断增加高性能有机颜料品种,以满足应用领域高性能的要求将是有机颜料未来发展的趋势,随着科技进步,对高性能有机颜料、具有特殊功能有机颜料的需求将不断增加:同时,环境保护的理念将完全融入有机颜料生产、贸易和消费的每一个环节,有机颜料技术创新要以市场为导向,加快技术创新体系的建设,高度重视原始创新,依靠自主创新增强行业核心竞争力。我国未来有机颜料的科研开发,应围绕着涂料、油墨等行业新产品进行,改进老产品性能,研发与之配套的有机颜料新品种,工艺上满足不断产格的环保法规要求,对产品的要求可概括为:产品高档化,即满足金属表而涂层的耐久性、耐气候度、耐热性、时溶剂及耐迁移性能等要求:开发具有高纯度、特定晶型的特殊功能性有机颜料等。