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鋁型材表面處理所使用顏料的分類和性能

艾普斯   丨  2017.10.25   丨  7706

鋁型材表面處理顏料的分類和性能

 

鋁型材表面處理顏料分類可以采用多種方法，著名的Colo Index（顏料索引）將顏料分為顏料黃（PY)/顏料檢（PO)、顏料紅（PR）、顏料紫（PV)、顏料藍（PB)、顏料黑（PBk）、顏料白(PW）、金屬顏料（PM）等幾大類。鋁型材表面處理所使用顏料的化學(xué)成分對其性能有決定性的影響。顏料按化學(xué)組成分為無機顏料和有機顏料兩大類，其中無機顏料可細分為氧化物、硫化物、鉻酸鹽、釩酸鹽、鉬酸鹽、金屬等；有機顏料可細分為偶氮顏料、酞菁顏料、多環(huán)顏料和其他顏料等。

 

鋁型材表面處理所使用顏料的應(yīng)用性能不僅與顏料自身的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，而且與被著色的材料（介質(zhì)）的物性有關(guān)。與粉末涂料關(guān)系最密切的應(yīng)用性能簡述如下，以便在選擇顏料時加以考慮。

 
鋁型材表面處理設(shè)備

（1）.顏色的顏料最基本的性能，人們以此將顏料分為紅色、藍色等幾大類。鋁型材表面處理所使用顏料的顏色主要由化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶形決定粒徑對色相的影響。顏色還要注意彩度或飽和度問題，即通常所說的鮮艷性。彩度是顏色的屬性之一，表示顏色偏離相同灰色的程度，它取決于顏料對光波反射選擇性的高低，選擇性越高則彩度越高?？梢姽庵械母鞣N單色光是彩度最高的。在實際配色中可以用彩度較高的顏料調(diào)配彩度較低的顏色，反之則不行。某些用有機顏料調(diào)出的板，用無機顏料無論怎樣增加用量都無法調(diào)出，原因就在于無機顏料彩度較低。有些特別鮮艷的油墨或油漆色板，粉末涂料是無法調(diào)出來的，這是因為鋁型材表面粉末涂料中顏料濃度較低，同時較高的固化溫度將許多不耐熱的鮮艷顏料排斥在外。

（2）著色力又稱著色強度，是顏料使被著色的鋁型材具有顏色的能力，它主要取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)，還與晶形、粒徑等因素有關(guān)。

（3）遮蓋力是指鋁型材表面涂層遮蓋而限制光線透過的能力，其光學(xué)本質(zhì)是顏料與介質(zhì)的折光率有差異，這種差異越大遮蓋力越強。同時顏料對光的吸收能力越強（如黑色）其遮蓋力也越強。對同種顏料而言，粒徑和粒子形狀會影響遮蓋力。

（4）耐熱性主要與化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶形有關(guān)，還與粒徑、顏料在鋁型材表面處理等因素有關(guān)。另外許多顏料沖淡后耐熱性下降。

（5）耐光性反映了顏料在光照下變暗、褪色的程度，從嚴(yán)重到輕微分為1-8級，8級表示耐光性最好。耐候性更全面反映了顏料在戶外自然條件下的牢度，從最差到最好分為1-5級。顏料的耐光性和耐候主要取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)，與晶形、粒徑、表面處理也有關(guān)系，許多顏料沖淡后耐光和耐候性下降。

（6）毒性涉及的范圍很廣，包括急性毒性、對皮膚和黏膜的刺激、過敏、亞急性毒性、慢性毒性、誘變和致癌性等。

 

不同國家對毒性限制的標(biāo)準(zhǔn)是不同的，不同用途對毒性的限制標(biāo)準(zhǔn)也不同。一般而言無機顏料主要限制重金屬含量，有的標(biāo)準(zhǔn)限制重金屬總含量；有的標(biāo)準(zhǔn)限制可溶性重金屬含量。有機顏料主要限制某些芳胺和多氯聯(lián)苯（PCB）等物質(zhì)的含量。它們可能作為中間體、溶劑或副產(chǎn)物存在于顏料中。根據(jù)顏料的分子式或示性式基本上可知道某顏料是否含有重金屬，但考慮到顏料及填料可能含有重金屬雜質(zhì)，在要求嚴(yán)格的場合還應(yīng)送交權(quán)威檢測部門檢驗。對于有機顏料，僅從分子式難于判斷 是否有毒，即使已知結(jié)構(gòu)式，也不能知道有毒溶劑或副產(chǎn)物是否超標(biāo)，必要時應(yīng)送檢。

 

鋁型材表面噴涂所使用的粉末涂料中常用的有無機顏料和有機顏料。常用的無機鈦白（銳鈦型和金紅石型）、鐵系顏料（鐵紅、鐵棕、云母氧化鐵、鐵黑和鐵黃等）、鉛鉻黃系顏料（檸檬鉻黃、淺鉻黃、中鉻黃、深鉻黃和橘鉻黃等以及它們的包膜產(chǎn)品）、鉬鉻紅系列產(chǎn)品、群青、炭黑、鋁粉、銅金粉、鎳粉和珠光顏料等。常用的國產(chǎn)有機顏料品種有酞菁藍系列（紅相和藍相）、耐曬黃、耐曬紅、耐曬艷紅、耐曬大紅、新寶紅等，其中耐光性和耐候性不好的只能用在戶內(nèi)，不能用在戶外。根據(jù)顏料的性能，結(jié)合粉末涂料的涂膜性能技術(shù)指標(biāo)要求，選擇能夠滿足鋁型材表面處理性能需要的顏料。適合于粉末涂料的顏料主要品種如下表所示。

 

表4-4  適合于鋁型材表面粉末涂料的無機顏料主要品種和性能

 

顏料索引號

名稱

化學(xué)類型

顏色

耐光性/級

耐熱性/℃

說明

PW4

氧化鋅，鋅白

ZnO

白

 

 

有抗靜電/抑菌/防粉化等作用

PW5

立德粉，鋅鋇白

Zns·BaSO4

白

 

 

遮蓋力為TiO?的20%-25%

PW6

二氧化鈦

T?O?

白

 

 

金紅石型比銳鈦型耐候性好，遮蓋力高

PBK6/7

炭黑

C

黑

 

 

按著色力分高中低色素炭黑

PY34

鉻黃，鉛鉻黃

PbCrO4·PbSO4

檸檬黃-橘黃

一般

 

表面處理可顯著提高耐光性和耐候性

PY37

鎘黃

CdS·ZnS

櫻草黃-橘黃

好

～500

價格較高

PY184

鋇酸鉍

4BiVO4·3Bi?MoO4

檸檬黃

好

＞200

著色力與鎘黃相當(dāng)，價格高

PR101

鐵紅

XPbCrO4yPbMoO4·PbSO4

黃光紅-深色

極好

 

遮蓋力強，牢度好，但不夠艷麗

PR104

鉬鉻紅

Cr?O?

橘紅-紅

好

 

表面處理可顯著提高耐光性和耐候性

PG17

氧化鉻綠

Cr?O?

橄欖綠

極好

1000

色調(diào)不夠鮮艷

PB29

群青

 

藍色為主

好

＞200

藍色與群青色調(diào)清新艷麗，但著色力差

PB28

鈷藍

CoO·Al?O?

藍

極好

～1200

價格高

PY53

鈦錫銻黃

NiO·Sb?O5·20TiO?

黃

極好

～1000

金屬氧化物混合顏料，各項牢度極好，但著色力差

PBr24

鉻銻鈦棕

Cr?O?Sb?O5·31TiO?

棕

極好

～1000

金屬氧化物混合顏料，各項牢度極好，但著色力差

PBk28

銅鉻黑

CuCr?O

黑

極好

～1000

金屬氧化物混合顏料，各項牢度極好，但黑度不夠

 

 

表4-5    適合于粉末涂料的有機顏料主要品種和性能

 

 

顏料索引號

名稱

化學(xué)類型

顏色

耐光性/級

耐熱性/℃

說明

PY1

耐曬黃G

單偶氮

黃

6-7

160

著色力強，鮮艷價廉，可用于深綠色，不宜用于橙/棕色

PY12

聯(lián)苯胺黃

雙偶氮

黃

5

180

 

PY14

永固黃G/5GF

雙偶氮

黃

5

180

 

PY83

永固黃HR

雙偶氮

紅光黃

7-8

180-200

用途廣泛的紅光黃品種

PY151

永固黃H4/4GO

苯并咪唑酮系偶氮

綠光黃

7-8

＞200

價高，性能優(yōu)異

PY110

 

異吲哚啉酮

紅光黃

8

＞200

性能最好的紅光黃有機顏料之一

PY139

 

異吲哚啉酮

紅光黃

8

＞200

 

PY138

 

喹肽酮

紅光黃

8

＞200

 

PO36

 

苯并咪唑酮系偶氮

橙

6-7

180

 

PO43

 

桐

紅光橙

6-7

200

價格高

PO51

 

蔥醌

橙

7-8

＞200

 

PR48:1

耐曬大紅

偶氮色淀

微黃光紅

4

180

價格低

PR48:2

耐曬艷紅

偶氮色淀

藍光紅

5

180-200

價格低

PR48:3

耐曬紅

偶氮色淀

紅

6

180

價格低

PR57:1

立索爾洋紅

偶氮色淀

藍光紅

5-6

160-180

不宜用于淺色

PR170

永固紅F3RK/F5RK

色酚AS

微藍光紅

7-8

180

用途廣

PR177

堅固紅A3B

蔥醌

藍光紅

8

＞200

性能優(yōu)異

PR178

茈紅

茈系

紅

7-8

200

性能優(yōu)異，接近品紅

PR122

喹吖啶酮紅

喹吖啶酮

藍光紅

7-8

＞200

性能優(yōu)異，接近品紅

PR254

 

DPP系

紅

8

200

性能優(yōu)異，價格高

PR255

 

DPP系

黃光紅

8

200

性能優(yōu)異，價格高

PR264

 

DPP系

藍光紅

8

200

性能優(yōu)異，價格高

PG7

酞菁綠G

酞菁

綠

8

＞200

價廉物美

PG36

酞菁綠3G/6G

酞菁

黃光綠

8

＞200

價格較高，著色力低

PB15

α-酞菁藍B/BX

酞菁

紅光藍

8

＞200

遇高溫會結(jié)晶，變色，影響固化

PB15:1

α-型酞菁藍NC

酞菁

紅光藍

8

＞200

抗結(jié)晶

PB15:2

α型酞菁藍NCNF

酞菁

紅光藍

8

＞200

耐高溫，抗結(jié)晶，抗絮凝

PB15:3

β型酞菁藍

酞菁

綠光藍

8

＞200

耐高溫，抗結(jié)晶

PB15:4

β型酞菁藍

酞菁

綠光藍

8

＞200

耐高溫，抗結(jié)晶，抗絮凝

PB15:6

ε型酞菁藍

酞菁

強紅光藍

8

＞200

 

PB60

 

陰丹士林

強紅光藍

8

 

耐光性耐候性優(yōu)異

PV19

喹吖啶酮紫

喹吖啶酮

紅，紫紅

8

＞200

性能優(yōu)異，價格中等

PV23

永固紫，熒光顏料

二

紫，各種顏色

7

200

著色力非常強