酞菁蓝颜料如何在水性工业漆中保持稳定性 – 莱州市沙河宏润化工原料经销部

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酞菁蓝作为一款颜色鲜艳的蓝色颜料,其耐光、耐候及耐温性能优异,常用于水性工业漆、油漆、涂料、油墨、文教用品、塑料色母粒和橡胶制品等产品着色。

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随着近年环保标准逐步提高和消费者群体环保意识逐步增强,溶剂型涂料产品正面临着被取代的局面。近年来,经过行业参与者的不断尝试、探索、研究、改良,水性工业漆的性能及实用性得到了大幅度的改善和提高,部分性能已经完全可以代替溶剂型涂料产品,这也为水性工业漆的普及带来了希望和基本条件。

有机颜料作为染料的一个分支品种繁多,有机颜料在涂料工业中应用比例不断上升,目前在涂料着色颜料使用中约占26%。

根据市场需要及水性涂料所需要的着色颜料性能,莱州彩之源颜料科技有限公司积极投入研发资金,对以酞菁蓝为主的有机颜料进行产品改造升级,使其适用于水性涂料着色需要。

一、有机颜料对涂料性能的影响

但是,由于有机颜料在水性树脂或乳液的分散性不是很理想,特别是像酞菁蓝、酞菁绿等大分子酞菁颜料,所以必须要先磨成水性色浆,然后与助剂、水性树脂或乳液搅拌做成水性工业漆,如果水性树脂或乳液的包容性差,添加酞菁蓝色浆后可能出现不能融为一体,或涂刷的时候,出现浮色等现象。

有机颜料的物理性质有密度、比表面积、粒度、晶型、分散性及稳定性等。有机颜料的密度为1.0~2.0g/cm3,比表面积为10~100m2/g;有机颜料粒子的理想状态应该是初级粒子,其粒径为0.01~0.05μm。但是由于如此细的粒子表面能极高,会发生强烈的团聚形成聚集体(尺寸为0.05~0.4μm),而聚集体仍会团聚形成凝聚体(尺寸为0.1~20μm),所以通常的有机颜料粒子为聚集体和凝聚体的混合物。

所以选择树脂体系必须对酞菁蓝包容性好。莱州彩之源颜料科技有限公司专业生产:永固红F3RK、永固红F5RK、耐晒艳红2BP、立索尔洋红4BP、永固黄2G、永固黄HR、永固黄HGR、永固桔黄G、酞菁蓝BGS、酞菁绿G、永固紫RL等有机颜料。目前市面上大多数的纯丙、苯丙、聚氨酯、改性聚氨酯、氟碳、硅丙、PUAPUD,大部分的树脂体系都可以对酞菁蓝色浆包容。检验方法:做小试喷版观察,出现分层、浮色则树脂体系包容性不好。

有机颜料粒子的大小对涂料颜色性能影响很大。一方面是会影响涂料的遮盖力和着色力,在一定范围内颜料粒度提高,涂料遮盖力增加;颜料粒子变小时,比表面增大,涂料着色力增加。颜料粒度对涂料的色光也有影响,通常粒径大,粒度分布较宽,色光发暗;反之色光鲜艳。另一方面是颜料粒度还会影响涂料的耐UV性。当粒子变小,比表面积增大,吸收的光能量增加,受破坏的程度也增加,因此涂料褪色较快。颜料粒度小,受到的重力较小,涂料不易分层沉淀;但粒度小的颜料比表面积大,表面能增大使涂料发生絮凝粗糙的机会也增大,不利于研磨分散。

水性工业漆的表面张力普遍较高,漆液的底流平性和面流平性都差,添加酞菁蓝色浆后,可能进一步影响其流平性,所以需要加入防尘流变助剂,改善水性工业漆的流平性。

有机颜料大多以晶体状态存在,且“同质异晶”现象很普遍。铜酞菁的晶型,常见的有Q型红光蓝(如颜料蓝15)稳定性差,经特定溶剂处理后则转为稳定的P型绿光蓝(如15:3);颜料紫19(喹丫啶酮结构)有α、β及γ3种晶型,α型无应用价值,β型为紫红色,而γ型为蓝光红。在涂料配方设计时,注意助剂和溶剂的合理使用,防止不同的晶型在一定条件下发生转变,从而使涂料发生色光漂移,难于按标准板找准颜色。

所以,在水性工业漆中,选择含有酞菁蓝颜料亲和基的高分子聚合物类分散剂,这类分散剂分子结构主要有两部分,颜料亲和基团和在水溶液中相容的伸展链。依靠酞菁蓝颜料亲和基团锚定吸附在颜料粒子的表面上,再依靠在水溶液中相容的伸展链构成空间位阻效应,使酞菁蓝颜料分散稳定化、防止酞菁蓝颜料沉淀。

二、有机颜料涂料工业中的应用

在生成酞菁蓝水性色浆时,所用的部分助剂亦疏于表面活性物质,会降低树脂体系的表面张力,在这个过程中,会产生大量的泡沫,若不使用合适的消泡剂,大量的泡沫会使剪切力无法传递物料,电机空转,设备利用率严重不足,导致酞菁蓝颜料分散不充分,甚至无法有效生成。

高性能涂料为了满足施工和功用性能,应具有良好的分散性、储存稳定性,其涂膜应具有优良的耐UV性、耐候性、耐溶剂性、耐沾污性、抗划伤性,以及优良的耐水性、耐酸性、耐碱性等。如果是烘烤型涂料,还要具有优良的耐热性;特别是汽车面漆,除了上述性能外,更要有鲜艳的色泽、高的鲜映性、良好的质感和丰满度。一般无机颜料虽然有很好的耐久性和遮盖力,但色泽不如有机颜料鲜艳,感观不如有机颜料有质感。因此,许多具有优异特性的有机颜料被愈来愈多地应用于高性能涂料工业。但是由于不同的涂料体系所用的成膜物不同,在制定配方时,应根据树脂性能、助剂及溶剂体系来选择相应的有机颜料。以下是着重介绍有机颜料在建筑涂料、汽车涂料和卷材涂料中的应用。

所以,酞菁蓝用于水性工业漆中,选择合适的助剂,对酞菁蓝颜料在水性工业漆的稳定性是非常有帮助的,

1、有机颜料在建筑涂料中的应用

由于乳胶漆色彩丰富,浓淡艳雅可随意选取,装饰效果好,使用周期长,以丙烯酸乳液为成膜物的建筑涂料在城市装扮中起着越来越重要的作用。作为乳胶漆中重要的组成物质,有机颜料的选择和使用直接影响到乳胶漆的保色性,而对颜料性能和应用的了解,可以指导高质量的乳胶漆生产。有机颜料在使用过程中不会受到物理及化学因素的影响,一般不溶于使用的介质,而始终以原来的晶体状态存在。有机颜料的着色是靠对光线有选择的吸收及散射来实现的。

颜料色浆

有机颜料在建筑涂料中的应用主要是通过颜料色浆来完成的。色浆是高度分散的颜料备制剂。色浆中有机颜料含量为30%~50%,无机颜料含量为60%~75%;颜料含量越高对色浆体系的不良影响越小。要求色浆分散性好,与水性聚合物乳液相容性好,不含粘结剂、乙二醇和对人体有害的重金属离子;要求色浆批次均匀性好,着色力误差控制在±5%(更高要求±3%);要求色浆稳定性好,至少2a存储期。要求色浆可按任意比例与乳胶漆混合,各种色浆的组成及生产条件因所含颜料的性质不同而异。

颜料色浆的应用

颜料色浆广泛地应用于各种内外墙建筑涂料(乳胶漆)、水性工业涂料、水性木器涂料等。色浆在乳胶漆中的使用是2种分散体系的混合。色浆中的颜料在表面活性剂A的作用下分散在水中,表面活性剂的性能、数量决定了颜料的含量、分散程度及稳定性;而乳胶漆中的成膜物质(树脂)在表面活性剂B的作用下分散在水中,表面活性剂的性质、数量决定了乳胶漆的平均粒度、光泽及稳定性。2种分散体系相容性不好就会出现以下问题:

①如果色浆所用的分散剂种类不匹配,则会出现分散剂相互反应,破乳;②如果色浆所用的分散剂数量不够,则会导致建筑涂料稳定性差;③如果色浆所用的分散剂数量过多,则会使涂膜耐水性、干燥性能差;④如果颜料发生凝聚,将导致涂料着色力下降、色相变化、遮盖力下降、光泽下降、流动性差、流平性差。

使用颜料色浆注意事项

选择使用高品质颜料色浆。色浆应具有稳定的色相和着色力,并具有良好的耐光性、耐候性、耐酸碱性;要与涂料体系相容,并可互相调配;存贮稳定,不沉淀,不絮凝,不干不冻;合理的性能价格比。

使用前,应做色浆和涂料相溶性试验,并充分搅拌均匀,避免因运输途中温度变化或贮存时间过长而导致色浆状态不均匀(分层,上下层密度差),从而影响添加量的准确度;最好是边搅拌涂料边加入色浆,且涂料也要搅拌均匀。色浆最好直接加入使用,不能用水稀释后再加入。如果一次用不完整桶色浆,使用后必须马上盖好盖子,以免色浆表面污染或因水分挥发而造成色浆表面干燥粉化,影响下次使用。

色浆在乳胶漆中的最高添加量要控制在合理的范围,超出合理范围会破坏乳胶漆体系的平衡,严重的会影响涂膜的耐久性特别是耐水性。有机颜料色浆最高添加量不要超过8%,无机颜料色浆最高添加量在15%以内。生产外墙涂料时,尽量选择耐晒性、耐候性及耐碱性好的色浆,一般来说氧化铁类的颜料色浆比有机颜料色浆的耐碱性要好。

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