用于工业涂料的高性能颜料
![采用高性能颜料生产的工业涂料](https://www.shzgf.com/uploads/141130/110.jpg)
工业涂料用高性能颜料的全面分析与比较
颜料的最早使用可以追溯到公元前70000年前安德特人的洞穴艺术,他们使用天然矿物颜料以及树液和血液来提供颜色。埃及人在公元前3000年左右开始改性天然存在的矿物质以用作颜料。第一个已知的合成颜料是古希腊制造的白铅(碳酸铅),也称为威尼斯Ceruse。埃雷索斯的提奥弗拉斯托斯Theophrastus(约公元前300年)首次描述了它的制备方法,尽管它可能早在公元前1000年左右就已经被制造出来。
如今的颜料行业被认为是一个成熟的行业,增长主要来自建筑和包装行业,新产品开发将提供具有更高性能或更好使用价值的改进颜料,额外的增长来自特种颜料和效果颜料。
颜料被定义为不溶性有机或无机材料,它们像油漆或油墨一样分散在连续相(分散体系中分散其他物质的物质)中。本文将仅限于讨论适用于工业涂料的有色颜料,为了了解高性能颜料与传统颜料的区别,将简要介绍颜料制造,颜料制造有三个基本步骤:合成、精加工和表面处理,每个步骤都会影响最终交付给客户的颜料的成本、性质和性能。
![颜料的制造步骤对涂料性能的影响](https://www.shzgf.com/uploads/141130/111.jpg)
颜料制造的步骤及其对涂料性能的影响
颜料合成
这第一个制造步骤决定了颜料的基本化学特性。两种广泛使用的色素鉴定系统都是基于化学结构的。粗颜料是合成的最终产物。化学结构是颜料的基础,随后的精加工和表面处理步骤可以使两种化学等效的颜料具有截然不同的最终使用特性。下面显示的一个简单例子是从芳香族腈和取代的琥珀酸盐中单步合成DPP红(Scarlet),也称为颜料红255(P.R.255)。
![DPP Scarlet PR255的合成](https://www.shzgf.com/uploads/141130/112.jpg)
DPP(猩红色)颜料红255的合成化学式
颜料整理
合成粗颜料后,下一步是精加工。精加工的主要目的是确定颜料的初级粒度。在整理过程中,可以使用化学和机械过程来增加、减少或调整颜料粒度的分布。所用颜料的特性取决于颗粒大小,包括遮盖力(不透明度)、着色强度(色度)和易分散性。压饼是精加工步骤的结果,一些经典颜料作为压饼出售,无需进一步加工。
颜料表面处理
应用一种或多种表面处理是颜料制造的最后一步。在此步骤中,还可以执行其他过程,例如干燥和与其他成分混合。表面处理可以影响颜料最终性能的实际方面,包括涂层光泽度、耐光性、易分散性和分散粘度/稳定性。
高性能颜料与传统颜料的比较
配方设计师会注意到的高性能颜料(HPP)和传统颜料之间的第一个对比可能是定价。为改善性能而选择的化学品和所使用的额外制造步骤增加了高性能颜料的成本。当考虑到使用成本和性能改善时,支持高性能颜料的价值主张变得更加清晰。在整个配方中,原材料的真实成本是使用成本。这考虑了使涂层满足客户期望所需的材料的价格和数量。
使用高性能颜料代替传统颜料的原因
两种颜料特性会强烈影响使用成本,即不透明度和色度(色度)。在经典颜料中,这些特性通常是相反的,因为优化一个会减损另一个。通过在高性能颜料HPP中仔细平衡表面处理和表面涂层,与相同色彩空间中的经典颜料相比,可以实现更高的不透明度和色度。通过减少材料使用,通常可以节省成本。
褪色、耐热和耐化学性等更好的性能也有助于实现HPP高性能颜料的价值主张。例如,具有更好抗紫外线性能的颜料可以减少外部应用中对昂贵的光稳定剂或紫外线吸收剂等添加助剂的需求,从而节省成本。先进的表面处理带来的加工优势可缩短分散时间和/或提高颜色接受度。这些工艺改进在涂料制造过程中节省了时间和成本。
按颜色系列比较高性能颜料和传统颜料
下图所示的色轮说明了工业涂料配方设计师可用的高性能颜料的多种颜色。与相同色彩空间中的经典颜料相比,每种颜料都具有明显的优势。我想在几个选定的颜色系列中比较两者。
![在色轮上放置高性能颜料](https://www.shzgf.com/uploads/141130/113.jpg)
高性能颜料的颜色色轮图
黄色高性能颜料系列
从建筑设备到路标,工业涂料市场中黄色色调比比皆是。黄色空间中的高性能颜料具有高色度、不透明度和出色的抗褪色性,这是传统颜料无法比拟的。钒酸铋黄颜料(PY184)在绿色阴影到中性黄色空间中表现出色。
橙色高性能颜料系列
橙色复合无机颜料 (CICP) 比传统橙色颜料具有更高的不透明度和抗褪色性。如果需要具有更高色度的高性能橙色颜料,DPP颜料橙73(PO73) 将是正确的选择。DPP橙色颜料还具有出色的不透明度和抗褪色性,并具有高色度的优势。
红色高性能颜料系列
无论是停车标志还是一辆法拉利,红色都是一种自然而然地吸引我们注意力的颜色。高色度和抗褪色性是红色颜料的必要特性。许多不同的经典红色颜料表现出高色度,但不能保持其最初的鲜艳色彩。与经典颜料相比,从颜料红255(猩红)到颜料红264(宝红)的DPP颜料红系列都具有出色的色度、不透明度和抗褪色性。
蓝色高性能颜料系列
用于工业涂料的最佳高性能蓝色颜料是各种酞菁蓝颜料(P.B.15:X)。该颜料系列涵盖从红色到绿色色调的一系列颜色。并非所有颜料蓝15产品都与高性能颜料牌号相同,由于采用了先进的表面处理,因此具有更好的色度、抗褪色性、易分散性和颜色接受度。
最后精颜化工希望这篇文章能帮助您用高性能颜料配制高性能工业涂料。考虑配方中高性能颜料HPP的使用成本和价格可以带来更好的产品,这些产品的性能和经济性都超出了客户的期望。
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