乳膠漆用顏料色漿
使用高質量的乳膠漆色漿,為乳膠漆色漿生產廠開發、生產高耐久性的內、外墻涂料提供了便利,也為國內建筑涂料與國際接軌提供了先決條件。關于乳膠漆色漿的著色,希望下面的闡述對涂料生產廠在挑選乳膠漆色漿時有所幫助。
建筑涂料是化學建材中用量較大、產值較高的一大類,其中外墻建筑涂料是國家鼓勵優先重點發展的化學建材產品之一。上海市建委正在進行以外墻建筑涂料取代面磚或馬賽克等作為建筑物外裝飾材料的可行性研究。1999 年正式推出一系列政策法規限制內環線內高層建筑物使用玻璃幕墻和三層以上建筑物墻面限制使用燒結面磚或馬賽克等作為外裝飾。近年來,隨著我國經濟的飛速發展,建筑涂料市場也得到了迅猛發展。據報道,全國的乳膠漆產量(包括合資或獨資企業) 已超過百萬噸大關。但在技術、質量和人均消費量等方面與發達國家相比,仍存在著較大的差距。
當前,大多數國家生產的乳膠漆有1/3采用聚合物乳液為基料。粒度和粒度分布,以及乳化劑體系決定了乳液在實際情況下使用的重要性能,如粘度、抗起霜性、顏料相容性,當然也決定了該乳液的涂膜性能,如光澤、透明性、吸水性和在水中的溶脹性。乳膠漆中除乳液外,顏料也很重要。
乳液中加入的顏填料潤濕不充分或根本不潤濕,乳液的平衡極易遭到破壞,致使部分水分析出,最終導致聚合物粒子共沉淀而破乳。從工藝上講,要獲得優異的顏料相容性,最適合的方法是將有機或無機顏料充分分散、濕潤,制成色漿后加入膠體中。然而有機顏料的疏水性給乳膠漆著色造成諸多不便。實際上在乳液中不可能直接加入顏料,為此最好采用顏料色漿。當然要獲得工藝性能優良的色漿制品,必須經試驗確定顏料與所有表面活性劑的適宜配比。
對顏料色漿的要求
顏料色漿的分散性和穩定性
顏料色漿應容易分散,乳膠漆中分散穩定。如果色漿在乳膠漆中不穩定,會出現分層、浮色等現象。還應注意色漿在乳膠漆中的最大添加量,有機顏料色漿最大添加量為6 %～8%,無機顏料色漿為10%～15%。添加量超出這個限度則會破壞整個體系的穩定性。也可從色漿本身的貯存期來看它的分散穩定性。例如,Colanyl系列有機顏料色漿(科萊恩公司的產品,下同)可貯存2年,無機顏料色漿貯存期為1年。貯存時間越長,證明色漿分散穩定性也就越好。
顏料色漿的相容性
現在需要的顏色越來越豐富,相應的配色服務也越來越多。這必然要求生產水性色漿的各個品種能夠互容。如果水性色漿系列間互容有困難,或不能互容,那么可配的顏色會很少。如果是這樣,則表示此系列色漿本身的配方有問題,即,色漿的分散穩定性差。此外,應以一種顏料生產一種色漿,不要使用兩種或多種顏料生產一種色漿。這樣,既可方便靈活地進行配色,又可提高顏料色漿的相容性。
顏料色漿的著色力及色光穩定性
有機顏料的著色力一般定為標準品的95%～105%。在此范圍內的顏料著色力均屬合格。目前乳膠漆的調色與配色正由手工向電腦過渡。如果色漿的著色力仍限定在95%～105 %的范圍內,則配色精確度就不夠。因此,Colanyl系列的色漿其著色力范圍均控制在97%～103%,這樣可以明顯降低配色誤差。一種色漿各批次間的顏料色光必須保持一致,即顏色的重現性要好。導致乳膠漆顏色不穩定的主要原因在于顏料自身的品質,如果色漿生產廠商自己不生產顏料,則色漿的色光穩定性將會很難控制。
顏料色漿的粘度和密度
顏料色漿的粘度必須在一個合理的范圍內,以便于泵和管道輸送。一般有機顏料色漿的粘度最好在013～113Pa·s之間,無機顏料色漿粘度在210～315Pa·s之間。色漿的粘度太低,則泵抽不上;粘度太高,又容易在管道中堵塞。有機顏料色漿的密度應控制在1115～1145g/cm3 范圍內,而無機顏料色漿的密度在2～2145g/cm3之間較為適宜。此外,色漿的密度還反映了該色漿中顏料的含量,相對而言,在保證使色漿中的顏料處于穩定的分散狀態的前提下,色漿中顏料的含量越高,則該色漿的配方就越先進。
乳膠漆色彩的保證年限
乳膠漆色彩的保證年限一般希望在5～10 年間不褪色。但是各個地區的氣候及日照條件各不相同,很難保證同一品種不褪色的時間在各地都一樣。因為同種乳膠漆用于青藏高原和江南地區,褪色的情況肯定不同。顏料色漿或顏料本身的品質是影響褪色的主要因素,但并非唯一因素。
色漿中顏料的選擇
色漿中最重要的組分是顏料。色漿中的顏料必須符合乳膠漆的要求,應考慮的因素有:顏料的色光、著色力、耐候性、耐光性,耐酸堿性以及價格等。
首先,應盡量不使用鉻黃、鎘黃、鉬鉻紅、鉻綠等鉻系顏料。因為此類顏料中重金屬鉻含量較高,而新一代的乳膠漆應為環保型涂料。乳膠漆中重金屬和某些致癌的胺類化合物的含量應符合一定的標準,按歐共體標準EN71,這些物質在乳膠漆中的限定值見表1。
黃色色漿
某些常用的大品種,如:C.I.顏料黃12和13并不適用于乳膠漆。因為C.I.顏料黃12和13主要的應用對象是油墨,再則它們的耐候性和耐光性都不高,例如顏料黃12在自干漆中,以5份鈦白粉沖淡,耐光性僅為2級。同樣,顏料黃13亦是如此。較為適用的顏料有C.I.顏料黃3(Hansa黃10G),一份Hansa黃10G在自干漆中以29份鈦白粉沖淡,耐光性仍可達6～7級。
①在0.1M鹽酸中的溶解量;②總含量;③以苯胺計。
此外,顏料黃42(氧化鐵黃)、C.I.顏料黃97(大分子顏料)及顏料黃154(苯并咪唑酮類顏料)等也都適用。由顏料黃3制成的色漿Colanyl黃10G130-G,主要用于內墻乳膠漆,并可有條件地應用于外墻乳膠漆,因為其耐候性稍差,沖淡后其耐候性3級(耐侯性以1～5級表示,5級最好)。由顏料黃97制成的色漿Colanyl黃FGL130C適用于內墻乳膠漆,也可用于深色外墻乳膠漆,因為當其被沖淡成淺色后,耐候性為3～4級。
如果需要顏色既鮮艷,又具有與氧化鐵黃相近的應用性能,可以使用顏料黃154。因為該顏料分子中含有環狀酰胺基(—NHCONH—) ,這不但增加了顏料分子的極性,還使得該顏料具有十分優異的耐熱性、耐光性和耐溶劑性。某些黃色顏料色漿在乳膠漆中性能的比較見表2。在規定的條件下,通過實地曝曬實驗,采用顏料黃154制成的乳膠漆,可保證5年不褪色。
紅色色漿
C.I.顏料紅3(甲苯胺紅,如Hansa猩紅RNC)、顏料紅53∶1(金光紅C)、顏料紅57∶1(洋紅6B)等均不適宜用于紅色顏料色漿。雖然顏料紅3在深色時耐光性可達7級,然而當它被4份鈦白粉沖淡至1/3標準色時,耐光性只有4級,此外它的耐候性也不高,深色時4級,沖淡僅1～2級。顏料紅53∶1和顏料紅57∶1主要用于油墨著色,同樣不適合制備色漿,因為它們的耐光性和耐候性都不高。
某些應用于高檔汽車面漆的顏料,如C.I.顏料紅254和255(DPP系列顏料),C.I.顏料紅178和179號(艸北類顏料),也不適宜用于乳膠漆色漿。因為這些顏料本身的價格很高,以致色漿的價格過高,再則這些顏料本身的性能也超過了乳膠漆對顏料的要求。
適用的紅色顏料除了顏料紅101(氧化鐵紅)外,還可采用經過特殊處理的顏料橙5(普通的顏料橙5不能滿足乳膠漆的要求)、C1I1顏料紅112、C1I1顏料紅170和C1I1顏料紫19。顏料紅170應選擇顏料粒子較粗、略帶黃相的品種。由顏料紅112制成的色漿Colanyl紅FGR130-C主要應用于內墻乳膠漆,而由顏料紅170制成的色漿,在深色時可以有限度地用于外墻乳膠漆。
如果需要鮮艷的紅色或淡紅色用于外墻乳膠漆,且性能與氧化鐵紅相接近,可使用顏料紅122或顏料紫19。顏料紫19有6種晶型,有多種商品牌號,Hostaperm紅E3B(γ型) 是最適宜的品種,因為其具有卓越的耐候性和耐光性。某些紅色色漿性能的比較見表3。
由表3可看出Colanyl紅E3B130-C 漿當從深色沖淡至1/25標準色時,其耐候性不降反升。
其他色譜的色漿
制備其他色譜色漿的顏料在耐光性和耐候性方面比黃、紅色的顏料要好選得多,此時要考慮的因素主要是價格與性能比。藍、綠色色漿,適用的顏料主要為酞菁系列顏料,如C1I1 顏料藍15∶1(Hostaperm藍A2R)和C1I1顏料綠7(Hostaperm綠GNX),由它們制得的色漿分別有Colanyl 藍A2R10-C和Colanyl綠GG130-C。該類色漿無論深色與淺色均可用于內外墻乳膠漆中。黑色色漿適用的顏料主要為炭黑系列制品,如C1I1顏料黑7, 由它制得的色漿有Colanyl黑N130-C,深、淺色均可用于內外墻乳膠漆中。橙色色漿適用的顏料主要為萘四甲酸系列的品種,如C1I1 顏料橙43(Hostaperm橙GR) ,所制得的色漿有Colanyl 橙GR30 ,在內外墻乳膠漆中均可使用。也可用經過特殊處理的C1I1 顏料橙5 ,由它制得的色漿有Colanyl紅GG130-C ,可用于深色外墻乳膠漆。紫色色漿適用的顏料主要為C1I1顏料紫23
(Hostaperm紫RL),由它制備的色漿有Colanyl 紫RL130-C,深、淺色均可用于內外墻乳膠漆中。
使用高質量的色漿,為乳膠漆生產廠開發、生產高耐久性的內、外墻涂料提供了便利,也為國內建筑涂料與國際接軌提供了先決條件。關于乳膠漆的著色,希望上面的闡述對涂料生產廠在挑選色漿時有所幫助。
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