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藝術(shù)涂料與生活的融合 · 創(chuàng )造藝術(shù)之美
The Integration of Art Paint and Life and the Beauty of Creating Art
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關(guān)于涂料用顏料的5個(gè)技術(shù)問(wèn)題一

因為絮凝的發(fā)生并不僅僅和顏料有關(guān),和涂料體系的粘結料和溶劑都有很大的關(guān)系,我們不可能找到一種在任何涂料體系中都能表現出最佳抗絮凝性能的酞菁藍品種,這還需要涂料工作者針對不同的涂料系統,通過(guò)大量的實(shí)驗,得出最佳的配方組合

1、怎樣在不影響涂料顏色的前提下,避免使用有毒的鉻酸鉛,鉬酸鉛料? 


由于含鉛顏料的毒性,各國正越來(lái)越限制含鉛顏料在涂料中的使用,配方師通常用有機顏料配合鈦白粉來(lái)取代含鉛顏料。但在某些運用場(chǎng)合,有機顏料配合金屬氧化物混合顏料(無(wú)機復合著(zhù)色顏料)表現出比鈦白粉更好的性能。金屬氧化物混合顏料所固有的鮮明的色調,飽和度和很高的遮蓋力給了配方師更多的可能性在配方中減少昂貴的有機顏料,減少甚至不用鈦白粉。


對有機顏料而言,同樣有許多顏料顯示出非常好的遮蓋力和耐候性,可以用來(lái)替代含鉛顏料。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和橙73等。黃色顏料包括顏料黃74, 黃 109, 黃 110, 黃139, 黃151, 黃 154等。特別在黃色顏料中,我們推薦使用鉍釩鉬黃(顏料黃184),鉍釩鉬黃比金屬氧化物混合顏料鈦鎳(顏料黃53)要鮮亮的多,并且有更強的著(zhù)色力,更好的遮蓋力(甚至可以不需要添加鈦白粉),杰出的耐熱耐候性能。最后,值得說(shuō)明的是和含鉛顏料相比,只要在生產(chǎn)中有良好的除塵設備(吸入顏料粉塵對人體肺部是有害的),上述這些顏料都被認為是安全無(wú)毒的。



2、有哪些因素影響涂料體系中顏料的絮凝?


以下參數對絮凝會(huì )造成影響:


黏度:在低黏度條件下,顏料粒子較易移動(dòng)。所以降低涂料體系的黏度將使絮凝團變小,絮凝速度下降。溫度:溫度對黏度的影響是顯而易見(jiàn)的。溫度的升高會(huì )引起黏度的下降。從而間接地減少了絮凝。


閃蒸時(shí)間(晾干時(shí)間,濕碰濕二道涂層噴涂施工間隔時(shí)間,或在進(jìn)入烘爐之前讓大量溶劑蒸發(fā)所需時(shí)間):閃蒸時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )引起顏料的大量絮凝。


二氧化鈦: 表面沒(méi)有經(jīng)過(guò)包覆的二氧化鈦表現出極大的絮凝傾向。顏料粒子的大小和顏料粒子的粒徑分布:顏料小顆粒在涂料體系中活動(dòng)較為活躍,相互碰撞的可能性就大,引起絮凝的可能性也隨之加大。但這也不是絕對的。如果顏料粒徑非常的小,就會(huì )導致整個(gè)體系的黏度上升。降低顏料粒子的移動(dòng),不易引起絮凝。


顏料濃度(鈦白粉和著(zhù)色顏料):增加顏料濃度將引起體系的黏度上升,減少了絮凝的傾向。


黏結料:小的黏結料分子較易被顏料表面所吸附,但由于它的體積小,所產(chǎn)生的顏料粒子間的空間位阻也小,較易引起顏料絮凝。同時(shí),黏結料的化學(xué)結構也與顏料絮凝有關(guān)。


溶劑:選擇合適的良溶劑會(huì )使黏結料聚合物分子充分伸展,增加了顏料粒子間的相互排斥作用。防止顏料絮凝。不良溶劑收縮黏結料聚合物分子呈團狀,降低了顏料粒子間的空間位阻,對顏料絮凝的發(fā)生起促進(jìn)作用。



3、有哪些類(lèi)型的酞菁藍可運用于涂料工業(yè)? 


酞菁藍主要由銅酞菁組成,化學(xué)結構復雜,外觀(guān)為深藍色粉末,酞菁藍有很多晶態(tài),形成商品的有3種,分別是帶紅光,相對具有最高著(zhù)色力的α型酞菁藍(顏料藍15);帶綠光,相對具有最佳熱力學(xué)穩定性的β型酞菁藍(顏料藍15:3);相對具有最鮮艷紅光的ε型酞菁藍(顏料藍15:6)。在芳香族溶劑中(例如二甲苯),α型酞菁藍會(huì )轉化為更穩定的β型酞菁藍。為了防止這種轉變,通常在粗酞菁藍顏料化加工過(guò)程中,拼入一部分一氯代銅酞菁形成溶劑穩定型α型酞菁藍或顏料藍15:1。


由于酞菁藍顏料的表面是非極性的,所以在許多的涂料體系中和粘結料的相互作用較弱,導致顏料分散體系的穩定性較差。含有酞菁藍顏料的涂料體系較易絮凝或在儲藏中發(fā)生分層。這一缺點(diǎn)在對溶劑穩定型顏料藍15:1分子進(jìn)行表面處理和化學(xué)改性后得到極大得改善。改進(jìn)后的酞菁藍顏料在染料索引中被定為顏料藍15:2。


在涂料工業(yè)領(lǐng)域,帶紅相的α型酞菁藍由于色澤鮮艷,著(zhù)色力強,易分散和流動(dòng)性好等特點(diǎn)較帶綠相的β型酞菁藍受歡迎。因為絮凝的發(fā)生并不僅僅和顏料有關(guān),和涂料體系的粘結料和溶劑都有很大的關(guān)系,我們不可能找到一種在任何涂料體系中都能表現出最佳抗絮凝性能的酞菁藍品種,這還需要涂料工作者針對不同的涂料系統,通過(guò)大量的實(shí)驗,得出最佳的配方組合。 



4、用什么方法能迅速判斷一種顏料的分散性能? 


我們有許多直接或間接的方法來(lái)評估顏料的分散效果。例如直接的方法有細度板法,光學(xué)和電子顯微鏡法。


細度板法:

海氏研磨細度測試方法(Hegman)是針對液體體系的簡(jiǎn)單快捷的研磨細度檢測方法。海氏細度板是一塊表面加工有二道淺槽的長(cháng)方形不銹鋼材料,淺槽經(jīng)精密加工由100微米深度到0微米慢慢變淺,滴加少量研磨物料于凹槽最深處,用不銹鋼雙刃刮刀以均勻的速度刮過(guò)整個(gè)表面到溝槽深度為零的一端??潭鹊染嚯x標注于凹槽旁,從凹槽最深處的刻度零均勻遞減至細度板水平表面的刻度8或10。觀(guān)察試樣首先出現密集顆粒點(diǎn)之處,即能清楚觀(guān)察到明顯突出于研磨物料表面的顏料顆粒的刻度被認為是判斷分散程度的指標。通常至少刻度要達到7才被認為已經(jīng)有效分散。


細度測試法:

光學(xué)顯微鏡的使用提供了一種快速的,顏料大小可直觀(guān)的細度檢測方法。并且也能觀(guān)察到顏料的著(zhù)色力情況。


除此之外,還可觀(guān)察到顏料粒子形態(tài),大小和分布,以及顏料的絮凝情況。具體實(shí)驗方法是滴一小滴研磨物料在載玻片上,然后用蓋玻片覆蓋。注意在覆蓋蓋玻片的時(shí)候不能過(guò)分用力,防止待觀(guān)察物料過(guò)度分開(kāi)影響檢驗。光學(xué)顯微鏡的主要缺點(diǎn)是辨析率太低,最小辨析率大約只有2微米。


電子顯微鏡細度測試法:

電子顯微鏡的高解析度是一大亮點(diǎn),它能直觀(guān)的觀(guān)察到顏料粒徑大小,而正是顏料粒徑大小對涂層的透明性,流動(dòng)性和色相等重要性能有決定性影響。


電子顯微鏡細度測試法的缺點(diǎn)主要是設備價(jià)格昂貴,測試時(shí)間長(cháng),需要有經(jīng)驗技師對測試數據進(jìn)行分析和解讀,另外也一定要待樣品干燥后才能進(jìn)行測量。



5、顏料耐溶劑性是什么含義?


在涂料生產(chǎn)中,我們必須將顏料均勻而穩定地分散在大多數的有機基料(由樹(shù)脂和溶劑組成)中,這就意謂顏料必須處于有機溶劑的包圍中。除此之外,大多數涂料經(jīng)顏料著(zhù)色后,在有效使用期內不可避免地經(jīng)常于有機溶劑接觸(清潔劑,汽油和潤滑油等)。因此這就要求顏料要盡可能不溶于有機溶劑。如果不能做到不溶,我們就應該意識到在各類(lèi)有機溶劑中,顏料的添加是有限度的,超過(guò)這一容忍度,就會(huì )產(chǎn)生顏料溶于溶劑所造成的沾色現象。顏料的耐溶劑性能本質(zhì)上就是顏料抵抗溶劑的溶解而造成沾色的性能。無(wú)機顏料(由自身的化學(xué)結構特性所決定)和一些結構復雜的有機合成顏料一般都具有良好的耐溶劑性能。但一些較低級別的有機顏料和經(jīng)過(guò)表面處理的顏料則耐溶劑性能較差。用來(lái)測定顏料耐溶劑性的溶劑包括水,松香水,甲苯,二甲苯,甲乙酮,乙醇,乙酸乙脂,二甘醇和三氯乙烯。