颜料黄34（铬黄颜料）结构成分、性能、种类、安全及应用领域详解

颜料黄34（铅铬黄）详解：结构、性能、种类、应用与安全

颜料黄34（铬黄颜料）是一种历史悠久且广泛使用的无机黄色颜料。自19世纪初被发现以来，这种鲜艳的黄色颜料在艺术、工业和商业领域都扮演了重要角色。本文将深入探讨颜料黄34的化学成分、历史发展、种类、特性、应用领域以及相关的安全注意事项。

一、基本信息

• 中文名称：颜料黄34
• 英文名称：Pigment Yellow 34
• 别名/俗称：铅铬黄
• CAS号：1344-37-2
• C.I.结构号：77600 / 77603
• EINECS编号：215-693-7
• 化学成分：PbCrO₄（铬酸铅）或其共沉物 Pb(Cr, S)O₄
• 分子量：约 323.19
• 晶体结构：单斜晶系或菱形结构（取决于制备条件与色相）
• 分子结构：
  

二、化学组成、结构特性

1. 化学组成与晶体结构

颜料黄34（铅铬黄）的化学成分主要为铬酸铅（PbCrO₄），是一种由铅（Pb）和铬（Cr）组成的无机颜料。根据不同的生产工艺和成分比例，可形成多种变体：

• 纯铬酸铅（PbCrO₄）：标准黄色，高着色力
• 铬酸铅-硫酸铅混相颜料（Pb(Cr,S)O₄）：绿相黄色，降低着色力但改善色调
• 碱式铬酸铅（PbCrO₄·PbO）：橙红色调

其晶体结构主要分为两种：

• 正交晶型：绿相黄色，室温下为亚稳态，易转变为单斜晶型
• 单斜晶型：更稳定，存在于天然铬铅矿中

2. 物理与化学特性

颜料黄34具有以下关键性能：

• 光学性能：高遮盖力、鲜艳的黄色调、折射率2.3~2.65
• 密度：约6g/cm³，高于多数有机颜料
• 溶解性：不溶于水和大多数有机溶剂，但可溶于强酸、强碱
• 稳定性：
  • 长期光照可能变暗
  • 遇硫化氢（H₂S）易变黑
  • 在碱性环境中会出现偏橙红色调

三、生产工艺与改性技术

（1）生产工艺

工业上通常以铅或氧化铅与硝酸反应生成硝酸铅溶液，随后与重铬酸钠溶液反应沉淀生成铬酸铅颜料。当反应体系中含有硫酸盐时，可生成铬酸铅-硫酸铅混相晶体。生成的沉淀经老化、洗涤、干燥和粉碎，即得颜料黄34粉末。

产品的色相受原料比例、反应温度、pH值、沉淀时间等因素影响。沉淀初期为正交晶型，容易在静置或加热条件下转变为更稳定的单斜晶型。合理控制结晶条件，有助于获得粒径均匀、无虹彩、遮盖力强的颜料颗粒。

（2）表面包覆处理

通过二氧化硅（SiO₂）、铝化合物或锑/钛氧化物等包覆，可显著改善：

• 耐酸碱性：减少在极端pH环境下的溶解
• 抗硫化氢变色：降低与H₂S的反应活性
• 耐光耐候性：增强户外应用时的抗紫外线能力

（3）掺杂与结构改性

在晶体结构中引入稳定剂（如磷酸盐），可：

• 抑制晶型转变，提高热稳定性
• 降低重金属铅的溶出风险，提升环境友好性

（4）稳定化处理的重要性

未经改性的铅铬黄易受光、氧化还原环境影响导致变色。通过涂覆铯、钛、铝、锑、硅等金属氧化物，可显著提升其对H₂S、湿热环境和光照的稳定性，使其具备优异的耐光、耐候和耐化学腐蚀性能，适用于高性能领域如户外涂料、防腐涂装和长效标识系统。

四、历史发展

颜料黄34的历史可追溯至19世纪初，在色彩科学与颜料工业中占有重要地位：

• 1809年：法国化学家Louis Vauquelin首次成功合成铬酸铅；
• 19世纪中期：开始商业化生产，替代传统黄色颜料如雌黄与藤黄；
• 19世纪末：成为后印象派画家（如梵高）常用颜料；
• 20世纪：广泛用于工业涂料、塑料制品和印刷油墨；
• 21世纪：受环保法规影响，逐步被包覆型或其它环保颜料取代。

五、颜料黄34的种类

根据PbCrO₄与PbSO₄的比例及是否含有碱式铬酸铅，颜料黄34可细分为多种色相品种：

• 柠檬铬黄：绿相黄，PbSO₄比例较高
• 中铬黄：正黄色，PbCrO₄比例较高
• 深铬黄：含碱式结构，红相深黄
• 橘铬黄：含PbMoO₄，橙红偏黄（Pigment Red 104）

注：橘铬黄虽常被归入铅铬黄类别，但从化学上属于铬钼复合盐颜料(颜料红104)，通常单独分类处理。

六、主要应用领域

1. 涂料行业

• 溶剂型涂料：醇酸、氨基、NC、环氧体系
• 工业涂料：汽车漆、卷材涂料、粉末涂料、机械漆
• 建筑涂料：外墙漆、交通标线

2. 塑料行业

• 色母粒、电缆料、PVC管材、薄膜
• 高温塑料着色：如稳定化后的PE、PET等

3. 油墨印刷

• 凹印、柔印、胶印油墨
• 商业包装印刷等

4. 其他领域

• 橡胶、皮革、纸张、粉末涂料、专业绘画颜料、水彩颜料(逐渐被替代)

七、注意事项与安全问题

• 不可用于食品接触或儿童相关产品
• 避免与硫化物共存，以免变黑
• 欧盟、美国、日本等地区对其使用有严格限制（如REACH）
• 通过改性包覆可降低重金属溶出风险，有助于合规

替代品与发展趋势

• 有机黄色颜料：如颜料黄74（PY74）、颜料黄83（PY83），环保但耐候性略低
• 复合无机颜料：如颜料黄184（PY184铋钒钼黄），兼具环保与性能
• 新型无铅颜料：如纳米结构或功能复合颜料，持续研发中

八、总结

颜料黄34是一种成熟且用途广泛的无机黄色颜料，具有优异的着色性能和耐久性。尽管由于健康和环境的问题环保法规对其使用提出了更高要求，但通过现代改性工艺，其依然在涂料、塑料及工业涂装中发挥着重要作用。对于性能与成本兼顾、对颜色饱和度及遮盖力有较高要求的场合，Pigment Yellow 34依然是不可或缺的经典黄色颜料之一。