工业颜料是什么?使用最多的工业颜料的种类有哪些?
颜料在各种工业领域中扮演着至关重要的角色,无论是油漆涂料、塑料制品、油墨还是纺织品,选择合适的工业颜料对产品的质量和外观都有着直接的影响。工业颜料的选择不仅关乎产品的色彩鲜艳度,更关系到产品的耐久性和性能稳定性,在实际生产中,企业应根据产品的特性和需求,合理选择适合的工业颜料类型,以确保产品的质量和市场竞争力。本文将介绍工业颜料的种类、特点以及主要应用领域,以期为读者提供对工业颜料的全面了解。
工业颜料是什么
工业颜料是一种化学制剂,通常以粉末的形式存在,用于给各种产品着色,它们在分散介质中具有很高的分散性和不溶性。工业颜料主要通过与油漆、树脂等溶液混合,来为产品提供颜色。
目前,工业颜料主要以粉末形式生产,这是因为粉末颜料具有诸多优点,如易用性、易于储存和运输以及价格低廉等。
工业颜料的种类
工业颜料主要分为有机颜料和无机颜料两种类型。
有机颜料
- 偶氮颜料(-N = N-):偶氮颜料常用于塑料工业,但偶氮化合物具有易迁移的缺点,因此常与金属离子或酰胺(-NHCO-)等官能团结合,以增加其抗迁移性。常见颜色:黄色、橙色、红色。
- 酞菁颜料 [-C6H4(CN)2)]:俗称酞菁铜,这种结构的一些突出优点是:耐候性好、耐热性好、流动性好、标准的酸碱度。因此,酞菁颜料在许多行业中也被广泛使用。常见颜色:蓝色、深绿色。
- 蒽醌颜料:该类型中最突出的是茜素(橙红色化合物,是闪闪发光的发光晶体)。蒽醌颜料广泛应用于纺织工业。
有机颜料优点:透明、鲜艳、色牢度高(温度稳定、耐碱、耐酸)
有机颜料缺点:与无机颜料相比,成本相对较高。此外,在光照下易氧化,易受天气因素影响。
无机颜料
是铁类金属或不溶性金属盐。包括白色(二氧化钛TiO2)、黑色(碳黑)、彩色无机颜料等。
白色颜料:钛白粉(二氧化钛TiO2),在塑料工业中,钛白粉被极广泛地使用,有两种类型:遮盖和非遮盖。
- 非遮盖白色粉末:具有低折射率,因此不具备良好的遮盖力,常用作填充剂或填料,价格相对便宜。常用的非遮盖白色物质有碳酸钙、滑石、粘土和二氧化硅。
- 遮盖白色粉末:具有较高的折射率,能够在塑料制品中产生不透明效果。最重要的成分是二氧化钛TiO2,因为它对紫外线辐射有很强的吸收能力,因此具有产生高不透明度和白色(最大反射率,最小吸收率),良好的耐老化性和无毒性。此外,还有其他一些商业上常用的遮盖白色颜料,如氧化锌(ZnO)、亚硫酸锌(ZnSO3)、立德粉(氧化锌和硫酸钡的混合物)等。
黑色颜料:最突出的是炭黑,它是最重要的黑色颜料,在塑料工业中非常普遍(仅次于TiO2)。炭黑具有很高的色牢度,当与耐候性、耐热性和抗氧化紫外线吸收剂结合使用时,特别适用于LDPE树脂基材。此外,炭黑有助于提高聚合物的导电性或绝缘性。特别是与一般颜料相比,这种颜色的成本相对较低。
- 氧化铁:是无机颜料体系中最重要的种类,有黄色、红色、棕色、黑色等颜色。这种类型是由天然或合成矿石生产的,比如:红色氧化铁(视为晶体形式的Fe2O3)、黄色氧化铁 [氢氧化物 - FeO (OH)]、棕色氧化铁(FeO和Fe2O3的混合物)。氧化铁的颜色以其老化的耐久性、不透明的外观、优异的抗紫外线性和低成本而著称。然而,颜色的强度和鲜艳度很差,因此它的使用受到限制。
- 氧化铬(Cr2O3):属于单一氧化物颜色,颜色呈深绿色,染色能力弱,耐老化,但热稳定性不强。
- 混合相氧化物:热稳定、耐候性、色牢度和鲜艳度都很好。一些流行的颜色:钴蓝、钛镍黄、锌铁黄、钛铬棕等。
- 铬酸铅粉:绿黄色至黄红色颜色范围,这种粉末具有明亮、耐候的颜色。 主要用于涂料工业。
- 群青蓝:沸石铝硅酸钠的复合形式,耐光、耐热,略耐酸。 用途广泛,在树脂中具有非常明亮的红绿色。
无机颜料优点:通常在光照、耐候下经久耐用,耐热性高,耐溶剂,且价格比有机便宜。
无机颜料缺点:大部分无机颜料的颜色不如有机颜料鲜艳明亮。
其他一些工业颜料:
除了上述有机和无机颜料外,还有一些特殊的颜色可以提及:
- 金属颜料:最重要的是基于精细分散的铝片,它们与金属色同时使用或与有机颜料结合使用,以产生新的金属效果。
- 荧光颜料:其特性是能够将紫外线光转换为可见颜色。这种颜色由于具有非常高的光反射率而具有非常鲜艳的色调。
- 珠光颜料:最重要的是涂有二氧化钛TiO2的薄云母片,它们部分反射,部分通过入射光透射,多层方向的同时反射,创造出独特的珠光色效果。当晶粒厚度合适时,光干涉会产生颜色。混入塑料时,滑动速度必须合适,以免破坏结构。
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