顯微鏡下的大明粉末涂料顏料的15大技術(shù)問題
作者: 發(fā)布時間:2022-07-02 17:39:10點擊:1688
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由于含鉛顏料的毒性,各國日益限制含鉛顏料在涂料中的應(yīng)用。配方師通常用二氧化鈦作為有機顏料來代替含鉛顏料。然而,在某些應(yīng)用中,用混合金屬顏料(無機復(fù)合顏料)作為有機顏料比二氧化鈦具有更好的性能。金屬氧化物共混物的固有特性使配方劑更有可能減少昂貴的有機顏料,甚至消除配方中的二氧化鈦。
對于有機顏料,也有許多顏料顯示出優(yōu)異的遮蓋力和耐候性,可以用作鉛基顏料的替代品。紅色顏料包括顏料紅48:4、紅112、紅170、紅254、紅255、紫19等。橙色顏料包括顏料橙36和紫19等。d橙73.黃色顏料包括顏料黃色74、黃色109、黃色110、黃色139、黃色151、黃色154等。尤其在黃色顏料中,我們推薦使用鉍釩鉬黃(顏料黃色184)、鉍釩鉬黃比金屬氧化物混合顏料鈦。鈦鎳(顏料黃53)更亮,并且具有更強的著色能力,更好的覆蓋能力(即使不添加鈦白),優(yōu)異的耐熱性和耐候性。與鉛基顏料相比,生產(chǎn)中的涂飾設(shè)備(吸入顏料粉塵對人體肺有害)。
粘度:在低粘度條件下,顏料顆粒流動性更強。因此,降低涂料體系的粘度會使絮凝基團更小,絮凝速率更低。粘度降低,間接降低絮凝效果。
閃光時間(干燥時間、濕潤噴涂間隔時間,或進入烘箱前蒸發(fā)大量溶劑所需的時間):過長的閃光時間也可能導(dǎo)致大量的顏料絮凝。
二氧化鈦:二氧化鈦表面沒有顯示出很大的絮凝傾向。顏料粒度和粒度分布:顏料顆粒在涂料體系中更加活躍,碰撞的可能性更大,引起絮凝的可能性也增加。但這不是的。如果顏料的粒徑很小,整個體系的粘度就會增加。不容易引起絮凝而減少顏料顆粒的移動。
粘合劑:小的粘合劑分子更容易被顏料表面所吸收,但是由于它的小尺寸,導(dǎo)致顏料顆粒之間的空間位阻也小,更容易引起顏料絮凝。因此與色素的絮凝有關(guān)。
溶劑:選擇合適的溶劑會使粘合劑聚合物分子充分伸展,增加顏料顆粒之間的相互排斥。防止顏料絮凝。不利的溶劑會使粘合劑聚合物分子收縮成團塊,從而減少空間障礙。色素顆粒的存在,促進色素絮凝的發(fā)生。
酞菁藍(lán)主要由銅酞菁組成,具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和深藍(lán)的外觀。酞菁藍(lán)具有許多結(jié)晶態(tài)。有三種類型的商業(yè)產(chǎn)品,這是阿爾法酞菁藍(lán)(顏料藍(lán)15)與紅光和更高的著色力、和β-酞菁藍(lán)(顏料藍(lán)15:3)綠色光和更好的熱力學(xué)穩(wěn)定性。ε酞菁藍(lán)(顏料藍(lán)15:6)有最燦爛的紅色光。在二甲苯等芳烴溶劑、α-酞菁藍(lán)將被轉(zhuǎn)換成一個更穩(wěn)定的β型酞菁藍(lán)。為了防止這種變化,銅酞菁氯化部分通常是并入粗酞菁BLue顏料形成溶劑穩(wěn)定的α-酞菁藍(lán)或顏料藍(lán)15:1。
由于酞菁藍(lán)顏料表面為非極性,在許多涂料體系中,酞菁藍(lán)與粘結(jié)劑的相互作用很弱,導(dǎo)致顏料分散體系的穩(wěn)定性較差。對溶劑穩(wěn)定型顏料藍(lán)15:1進行化學(xué)改性,可大大改善這一缺點。改性后的酞菁藍(lán)顏料在染色指數(shù)上鑒定為顏料藍(lán)15:2。
在涂料工業(yè)中,紅相α-酞菁藍(lán)比綠相β-酞菁藍(lán)更受歡迎,因為它顏色鮮艷、著色力強、易分散、流動性好。在涂料體系中,不可能找到一種在任何涂料體系中都表現(xiàn)出更佳抗絮凝性能的酞菁藍(lán)。這也要求涂裝工人在不同的涂裝系統(tǒng)中進行大量的實驗,得到更佳的配方。
我們有許多直接或間接的方法來評價顏料的分散效果。例如,直接方法包括細(xì)板法、光學(xué)和電子顯微鏡。
Hegman是測量液體系磨削細(xì)度的一種簡單快速的方法,Heidegger細(xì)板是一種表面有兩個淺槽的矩形材料。通過精密加工,淺槽從100微米變?yōu)?微米。少量的磨料被滴入槽的最深部分。不銹鋼雙刃刮刀用于以均勻的速度刮削整個表面,直至溝槽的末端,其深度為零。刻度在溝槽旁邊等距地標(biāo)出,從溝槽的深度為零到f的水平表面的刻度為8或10均勻地減小。不平度板。在磨料表面明顯突出的顏料顆粒的鱗片被認(rèn)為是判斷分散程度的指標(biāo)。通常,至少有7個鱗片被認(rèn)為是有效的。
利用光學(xué)顯微鏡可快速檢測顏料粒度的細(xì)度,并可觀察顏料的著色力。
此外,還可以觀察到顏料顆粒的形態(tài)、大小及分布以及顏料的絮凝。具體的實驗方法是在滑板上滴入少量磨料并用蓋玻覆蓋。為了防止待觀察材料的過度分離影響檢查,在玻片上覆蓋。光學(xué)顯微鏡的主要缺點是識別率太低,最小識別率只有2微米左右。
電子顯微鏡的高分辨率是一個亮點,它可以直接觀察顏料粒度的大小,它是顏料粒度大小對涂料的透明度、流動性和顏色等重要性質(zhì)的決定性影響。
電鏡細(xì)度測試方法主要存在設(shè)備昂貴、測試時間長、需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員分析解釋測試數(shù)據(jù)、還要等樣品干燥后才進行測量的缺點。
在涂料生產(chǎn)中,必須將顏料均勻穩(wěn)定地分散在大多數(shù)有機粘合劑(由樹脂和溶劑組成)中,這意味著顏料必須被有機溶劑包圍。溶劑(清潔劑、潤滑劑等)。因此,必須使顏料盡可能不溶于有機溶劑。如果不能達(dá)到不溶性,我們應(yīng)該知道,顏料在各種有機溶劑中的添加是有限的,超出了這個容忍范圍。顏料的耐溶劑性實質(zhì)上是顏料耐溶劑溶解性引起的耐染色性。無機顏料(由它們自己的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定)和一些復(fù)雜的有機合成物。hetic顏料一般具有良好的耐溶劑性。然而,一些低級有機顏料和表面處理過的顏料耐溶劑性較差。用于測定顏料耐溶劑性的溶劑包括水、松香水、甲苯、二甲苯、甲基乙酮、乙醇、乙醇乙酸乙酯、二乙二醇和三氯乙烯。
許多以顏料(或染料)為著色劑的涂料在應(yīng)用中需要保持其固有顏色穩(wěn)定。我們把顏料的耐光性定義為顏料暴露于陽光下的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)。耐光牢度是紫外線(UV)。當(dāng)我們討論顏料的耐光性時,我們只是評估顏料對外部環(huán)境光環(huán)境的耐受性。事實上,我們很難地定義天氣。從某種角度來說,李氏。除外界環(huán)境因素外,顏料的耐光性指數(shù)可以幫助我們對涂料的田間穩(wěn)定性進行客觀、實用、可重復(fù)的評價。當(dāng)然,高能紫外線輻射、溫度、濕度以及各種大氣雜質(zhì)。顏料的耐候性可以通過室外曝曬試驗或室內(nèi)模擬野外環(huán)境用人工大氣老化設(shè)備來測定。特別地點,通常在氣候惡劣的地區(qū)(強陽光、嚴(yán)重污染的工業(yè)空氣等),最的戶外暴露實驗是在美國佛羅里達(dá)州。測試樣品通常放置在南5度方向并暴露12個月或更長時間。
潤濕是整個分散過程的重要組成部分,潤濕效果在很大程度上取決于分散介質(zhì)與顏料表面形態(tài)的親和力、分散介質(zhì)的分子形態(tài)與縮聚物的空間相互作用。簡言之,吸油實際上是填充顏料顆粒表面和填充顆粒之間的空隙所需的更低量的油。具體的定量方法是,每100克顏料可以吸收最少量的純亞麻籽油。l是顏料吸收的油的量。這里所指的吸收是指使用滴定管滴入精制的亞麻油,同時使用刀人工混合,最終顏料和亞麻油混合物達(dá)到厚糊狀。
例如,30g100g的吸油能力是指30phr油與100phr顏料混合,達(dá)到實驗要求的厚漿狀,在一定程度上反映了特定顏料的比表面積,比表面積ar越低。EA,吸油率越低,顏料的潤濕性越好,反之亦然。
對于絕大多數(shù)涂料來說,覆蓋能力是基本和主要的性能要求,這在黃色涂料中得到充分體現(xiàn),因為黃色顏料對光的吸收性差,覆蓋能力只能依靠光散射來實現(xiàn),這是業(yè)界一直考慮的問題。明亮的有機黃色顏料覆蓋力差,因此,當(dāng)配方劑只能選擇單一顏料時,往往選擇散射效應(yīng)強、覆蓋力高的鉻黃色顏料(無機顏料的折射率約為2.5)代替有機黃色顏料(參考文獻有機顏料的競爭性指數(shù)約為1.6。當(dāng)然,在顏料可以復(fù)合的情況下,配方劑可以通過增加無機顏料(二氧化鈦、氧化鐵顏料)的覆蓋力來增加對有機顏料的覆蓋力,從而增加對有機顏料的覆蓋力,著色p二氧化鈦可能是提高系統(tǒng)覆蓋能力的最廣泛使用的方法,但是我們不應(yīng)該忘記,還有通過增加光的吸收來提高系統(tǒng)覆蓋能力的方法,例如,系統(tǒng)所能容忍的少量炭黑將大大提高系統(tǒng)的覆蓋能力。證明有機紅的遮蓋能力。炭黑幾乎吸收了所有的光,彌補了有機顏料相對吸收、散射能力差的遮蓋能力不足的缺點。但必須強調(diào)的是,配方中顏料越少,顏色飽和度越好;高日照吸收的無機顏料必須在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。
在涂料工業(yè)中,在涂料中顏料相互分離是很常見的,特別是在含有兩種或多種顏料的配方中。顏料分離導(dǎo)致干燥后顏料在表面上的不均勻分布。涂料表面產(chǎn)生過量的局部色素現(xiàn)象,我們稱之為毛發(fā)。事實上,顏料混合物是垂直分散的,顏料混合物的組分是相互分離的。同樣,在水平方向上的濃度不同,顏色也不同,而且漆膜的外觀呈網(wǎng)狀和條紋狀顏色不均勻現(xiàn)象。
如果薄膜表面的顏料濃度相同,涂層內(nèi)部的濃度不同,我們稱之為浮色。浮色是顏料混合物的水平分散。在水平方向上,顏料的濃度相同,顏色是sa。但是,顏色與底層不同,顏料的濃度也不同,在玻璃板上涂布時,可以觀察到浮色現(xiàn)象,顏料的分離在很大程度上與不同顏料在配方中的不同流動性有關(guān)。藥劑能改善漆器病害。
光可以通過透明介質(zhì)而不發(fā)生任何變化,然后被反射到基片表面。光不能穿過不透明介質(zhì),只能被吸收或反射。不透明度
遮蓋力是指顏料在特定的涂料體系中被均勻地涂布在物體表面上時隱藏物體的背景顏色的能力。這兩種方式是指光的吸收和散射。例如,黑色顏料吸收任何波長的光,并具有很強的遮蓋力;著色顏料通過選擇性吸收不同波長的光而達(dá)到其覆蓋能力;白色顏料不吸收任何光。光主要取決于強散射效應(yīng)。
涂料生產(chǎn)中的顏料分散一般是指顏料在固體特定介質(zhì)中穩(wěn)定均勻的分散,主要分為四個步驟:A.顏料表面的潤濕使顏料聚集體打開。整個分散體系的長期穩(wěn)定性。
潤濕:實際上,潤濕分為兩個獨立的過程。用分散介質(zhì)(溶劑或水)代替空氣在顏料粉末表面分布,然后在潤濕劑的幫助下使顏料的聚集體軟化。
在分散設(shè)備的幫助下,顏料聚集體被打開,此階段完成后,顏料以原始離子的狀態(tài)均勻地分散在分散介質(zhì)中。
顏料解聚的成功取決于分散設(shè)備的高速剪切、碰撞和摩擦,以達(dá)到更佳的分散狀態(tài)和效率。分散介質(zhì)的物理性質(zhì)和粘度對于達(dá)到這種理想狀態(tài)至關(guān)重要。
一旦顏料分散在介質(zhì)中,我們希望它保持在原來的粒子離子的狀態(tài),然而,在相對低粘度的環(huán)境中,分散的顏料由于相互吸引而有重新聚集和重新聚集的趨勢(主要是由于大規(guī)格)。顏料的IC表面積和高表面能稱為絮凝,為了消除或減少這種趨勢,保持顏料的一次粒子的穩(wěn)定性,可以通過分散劑形成雙電層和空間位阻來穩(wěn)定體系。
分散的目的是用足夠的顯影劑或樹脂涂覆顏料表面,以避免顏料顆粒之間的接觸,但有時分散的材料會再次聚積或形成絮凝。
再積聚和絮凝具有不同的含義。再積聚表明顏料被重新凝聚在一起形成新的積聚。在顏料顆粒之間有接觸的地方,沒有粘合劑屏障。硒表面粘結(jié)劑和顏料顆粒松散地擠在一起,可以用很低的剪切力打開。在實際使用中的顏料絮凝會導(dǎo)致顏料的顏色特性的變化,如著色力、光澤度、透明度下降,整個油漆系統(tǒng)防止顏料絮凝作為涂料性能的重要指標(biāo),通過改變顏料的表面特性,選擇合適的涂料粘合劑防止顏料絮凝材料配方。
可以采用多種方法對顏料的浮色和花色進行測試。A.比較噴涂漆膜和劃痕漆膜的著色力以確定浮色。后期.C.手指摩擦實驗是用手指在半干狀態(tài)(閃光后)下擦拭薄膜(薄膜可以噴涂或刮擦),并且通過薄膜與原始薄膜在摩擦區(qū)域的顏色差異來確定浮色程度。也是絮凝的指示劑。
偽裝涂料需要盡可能的著色到環(huán)境背景(植被、土壤、沙漠、海洋等)中,如船舶的深灰色,使其在海洋中不可見。隨著現(xiàn)代軍事技術(shù)的發(fā)展,人們對偽裝涂料提出了更高的要求。迷彩涂料TS。偽裝涂料必須能夠在在線照射下使涂層物體不可見。
換言之,偽裝涂層的顏色應(yīng)該與從400nm到1200nm的近紅外光譜中的主要背景顏色相同。特別地,偽裝涂料能夠有效地模擬自然背景中物體的光譜反射曲線,從而有效地將目標(biāo)融入到背景中,許多用于可見光范圍內(nèi)顏色匹配的傳統(tǒng)顏料不能用于紅外ca中。適合這個領(lǐng)域的顏料有黃色119、綠色17、綠色26、黑色30、氧化鉻綠、咔唑紫、氧化鐵顏料。綠色17、綠色26、黑色30、氧化鉻綠、咔唑紫、氧化鐵顏料。
顏料遮蓋力的測定與顏料基材和涂料用涂料的厚度有關(guān),在給定的顏料濃度和膜厚參數(shù)下,在特定的黑白對照試紙上制備涂料,并計算其遮蓋力。由黑白表面的顏色差異引起的。簡單地說,覆蓋力是指涂漆覆蓋基材的顏色或色差的能力。覆蓋力通常用來表示遮蓋力。它用顏料r的量來表示。以g/m2單位覆蓋果醬的黑色背景。光是覆蓋力測試中非常重要的因素。只有對自然光源環(huán)境進行測試和比較,才能獲得客觀正確的結(jié)果。
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