有机颜料的颗粒状态有哪些影响?

作者: 小晓    日期: 2021-07-01    点击量:     文字大小:      
有机颜料的颗粒状态有哪些影响?

有机颜料
 
在有机颜料的生产过程中以及有机颜料的主要应用领域,如印刷油墨、涂料、塑料的着色中都是使用被制成微细的粒子的有机颜料,通常经过研磨处理后,有机颜料的粒径会在几微米以下,并且径粒分布较为集中,不存在径粒超标的颗粒。所得的分散体在较长时间内都具有良好的分散和稳定性,有机颜料的粒径、分布状态、颗粒的表面状态和物理特性都明显影响着有机颜料的色光、亮度、色彩、着色力、耐光性和耐溶剂性等应用性能。
 
鉴于有机颜料都是在微细颗粒分散状态下着色的,近几年来,人们对颜料晶体颗粒在不同介质中的分散状态下进行了广泛深入的研究。根据颜料模型理论,有机颜料形态学的中心内容是研究不同颜料的单元结构:微晶、晶体、聚集体、凝聚体、絮凝体等粒子的大小、分布形态,以及对不同特性的分散体系的评价。
 
结晶良好的有机颜料颗粒可分为以下几类:
1.微晶:它不是以较小的分离颗粒单元的形式存在的,是晶体的一部分,并且可以表现出完整的X射线衍射特性。
2.晶体:是由若干个紧密排列的微晶组成的结晶颗粒,它可以是立方状、棒状、砖状。
3.聚集体:由多个晶体单元进一步组成的密集颗粒,这些晶体单元可以通过平行的侧面或以一定的角度以二维方式相连接。
4.凝聚体:是晶体之间的松散连接,没有一定的规则。它通常是以点状,有一定角度的一维结合,经过分散作用,可以再分离成为构成凝集体的基本结构单元。
5絮凝物:是指聚集体和晶体分散后,在放置过程中很容易被再分散的团聚体。
 
颜料颗粒的大小与其光学性质直接相关,通常颜料颗粒对光的反射作用与晶体颗粒与周围介质的折射率差异有关。折射率差越大,对光的反射作用越明显,其遮盖力和亮度增加越多。例如,当粉笔分散在亚麻籽油介质中时,两者的折射率分别为1.6和1.5。因为两者的差别很小,所以不能作为白色颜料使用。
 
有机颜料的粒径也显著影响颜料的润湿性、耐光性和耐溶剂性。有机颜料的粒径与其性质密切相关,它会影响有机颜料的着色强度、色光、透明度、耐候性、耐溶剂性和光泽度等。下面上海精颜化工来具体介绍一下。
 
1.着色强度和色光
有机颜料平均粒径的减小可导致其着色强度的增加,即着色力在很大程度上取决于颜料的分散水平。不同粒径和形状的有机颜料在介质中的分布对光的吸收和反射条件是不同,从而影响颜料在介质中呈现的色光。着色强度不仅直接依赖于颗粒的大小,还与颗粒的形状有关,通常较薄或细长的颗粒能更好地吸收光线,表现出较高的摩尔消光系数。反之,如果是厚厚的一层聚集粒子,则不利于光线的吸收。
 
2.透明度
有机颜料的粒径是影响其透明度的重要因素,有机颜料的粒径与其遮盖力之间呈曲线函数关系。当颜料粒径较大时,遮盖力并不大,但随颜料粒径的减小而增大。当颜料粒径达到一定临界范围时,可以获得最大的遮盖力,之后随着粒径的减小,遮盖力减小。当粒子直径小于光波长的一半时,出现光的衍射现象,透明度大大增加。因此,可以通过调整有机颜料的粒径来调整对颜料遮盖力或透明度的要求。
 
3.耐光、耐候、耐溶剂性
耐候牢度是颜料的耐久性能中的其中一个重要性能,也是高档有机颜料的基本应用性能。光照下颜料的褪色过程中属于气固非均相反应,其反应速度主要与化学结构有关,但也与颜料颗粒的大小有关,即与其比表面积有关。有机颜料颗粒直径越小,其比表面积越大,光能吸收越多,空气中水蒸气等氧化还原性物质的破坏作用越大,使有机颜料颜色迅速发生褪色或变色,耐光性和耐候性更差。相反,增加颗粒直径,增强抵抗上述伤害的能力,可以提高有机颜料的耐光性和耐候性。此外,用作涂料和塑料着色的颜料还应具有优异的耐溶剂性和耐迁移性,这与颜料分子结构、取代基种类和粒子表面极性有关,颜料的粒径大小也会影响其耐溶剂性。
 
4.光泽度
有机颜料的颗粒状态和粒径大小不仅影响着色强度、透明度、色光、耐候牢度和耐溶剂性,还影响着色涂膜的光泽度,当然也与应用介质的成膜光泽度有重要的关系。当颜料颗粒呈球形且粒径在0.01~1μm范围内时,会形成较光滑的表面涂膜,这与颜料颗粒的形状有关,特别是针状或棒状颗粒的长宽比起着重要作用。
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