有机颜料是什么?都在这里

浏览量: 发布日期:2017-07-03 11:34作者:admin

有机颜料的根底学问和新产品简介 
一、几个根本概念 
1. 着色剂:望文生义,从适用意义上来说,就是可以给被着色的物质赋予人们需求的颜色的物质。它们自身具有特定的颜色,包括各种彩色,还包括黑色、白色,以及黑白之间的灰色。着色剂分为染料和颜料。
2. 颜料与染料:它们之间的主要区别有以下几个方面:
(1)溶解性,在运用过程中,染料是溶解的(有些染料也不是完整溶解,例如分散染料),颜料是不溶解的,或者说溶解度十分低。溶解性是个十分重要的指标, 决议了颜料的很多性能,例如渗色、迁移等。有时为了进步某些运用性能,颜料在运用介质中需求增加一定的溶解度。某些颜料化的办法,也是应用颜料的溶解性。
(2)颜料在运用过程中是有晶型和粒子形态的,并且对颜料的颜色性能及应用性能起决议性作用。染料则没有这方面的请求。
(3)颜料的颜色根本代表了在运用介质中的颜色,只是随着冲淡比例的变化产生色光上不同的变化,但是基本颜色不会改动,也就是说,颜料在介质中的颜色就是颜料颗粒自身的颜色。染料在运用时要发作化学反响,所以它自身色粉的颜色与染色后的颜色会不同。
3. 有机颜料和无机颜料 
概念上不需求过多的解释了,主要说一下它们之间的区别

二、颜料的性能指标 
(一)颜料作为商品,需求表述的性能指标 
1.1 着色性能
(1) 颜色的色光(色相) 
很久以来,视觉判别不断是根本的有优势的颜色评价办法,依托专业的颜色人员个人锻炼过的眼睛。什么人的眼睛能够作为规范?通常状况下很难界定。颜色评价技术的开展,曾经构成较科学的评价体系,例如运用测试仪,能够做到定性和定量的用数据来描绘颜色。
一个颜色的定义,靠口头是不能描绘分明的,例如,“红色”,什么叫做红色,即便你运用再多的修饰词,例如“洋红”、“砖红”、“波尔多红”,也并不精确。要制造出一个颜色的样品,例如色卡,就比拟直观的定义了一个颜色。
关于实践应用来说,人们更习气于依据需求的颜色,肯定一个规范的颜料,然后依据特定的分散体系,将待测的样品与规范样品,分别制造成一定颜色深度的着色样品,然后比拟试样与规范样的色差。常用的颜色系统有CIE*LAB系统,和XYZ三刺激值系统,能够互相转换。
(2) 着色力 
着色力的概念,有绝对着色力和相对着色力。
绝对着色力,是基于颜料的吸光性,即在最大吸收波长或在整个可见光谱的总体吸光系数(后者能够依照不同光谱的重量)。
相对着色力,是样品与规范品之间,吸光系数停止比拟得到的相对值。在到达相同色深时,样品颜料的数量与规范颜料数量相匹配的比值。不是总能找到准确的匹配,由于两者之间存在色光的固有差别,这种差别不能仅靠数量来消弭,其颜色差别能够经过CIE*LAB系统表述出来。
颜料的色力依据颜料的应用条件,即展色办法不同,以及测定办法、评价办法不同,会有不同的结果。
(3) 遮盖力或透明度 
是指颜料介质层躲藏底材颜色差别的才能,定义是一个肯定数量的颜料着色的涂料,完整遮盖的面积,也能够指遮盖一个底材需求的图层的最小厚度。
一个涂层要有效的遮盖底材,必需要散射,散射的数量与涂层的厚度、涂层内光的吸收、底材的颜色差别的大小有关。

1.2耐溶剂性和各种应用牢度 

依照颜料的定 义,应该在应用介质中不溶,但是绝对不溶是不可能的,依据介质不同或加工条件不同,或多或少会有些可溶性,因而在载体中的溶剂到达一定量的时分会呈现重结 晶、渗色、喷溢等,阻止颜料的溶解十分重要。控制颜料在介质中溶解性的要素包括:溶剂的选择、颜料的化学构造、粒子尺寸,加工温度。
检测颜料抗某种 溶剂的一个实验办法:将颜料色粉用一片滤纸卷起,放在一个试管中,参加溶剂,颜料和溶剂的重量要肯定。室温放置24小时,溶剂被染色的水平用来评价颜料的 耐溶剂性。这个办法不能完整代表实践应用,但是能够断定趋向,有指导性。假如颜料有明显的溶解,颜料用在含有这种溶剂的介质中,就会发作颜色、流变性、牢 度等的问题。
1.2.1 耐水性、耐皂洗、耐碱、耐酸:
有两个方面的含 义,一个是在这些介质中的化学稳定性,第二个是在这些介质中的溶解性。概念不用过多的解释。主要是针对颜料的加工环境以及应用环境而言,例如滤饼的挤水转 相过程,需求颜料要耐水,油墨印刷时请求颜料耐水,或碱水。再如,外墙涂料请求耐水泥或石灰的碱性,汽车洗濯请求汽车漆耐碱水和洗濯剂等。
一些色淀颜料,或颜料上含有游离的酸或碱性基团,在酸或碱中会构成盐,发作颜色的改动等。
这些性能的检测,都有规范的检测办法,对其评价是依照级别1—5级,5级最好。
要依据应用肯定恰当的检测办法,颜料直接暴露在酸碱等资料中,比颜料和漆料制造成图层,然后再接触酸碱等,得到的结果会很不同。
1.2.2包装物的印刷
依据包装资料和所包装的物品,请求的各种牢度很多,如耐奶酪、耐油、耐蜡、耐药品、耐消毒剂、耐蒸煮、热封口(包括印层颜色变化及对印膜的物理损坏、粘到仪器上)、耐覆膜和碾印等等,都要停止专项的检测。
1.2.3  纺织牢度 
主要指染色的纤维丝,或印染的纺织物,在加工过程或应用中坚持颜色的才能。如缝纫、洗濯耐水、耐过氧化剂、耐次氯酸漂白、耐排汗(含酶)、摩擦、熨烫、干洗、溶剂、酸碱、耐保险粉、热压实验等。
1.3 迁移性 
是指发作渗色和起霜现象。
起霜是指溶解的颜料从应用的介质中迁移到外表,擦去后,还会呈现。
渗色是指,相似的材质接触时转移过去颜色。
迁移的水平与颜料的化学构造和粒子散布、含量有关。
迁移是与被着色全部组分都有关系,如增塑剂、聚合物、稳定剂。
1.4 对颜料应用时的加工过程的影响 
1.4.1 Plate-out(延展性): 
混炼或碾压时,颜料在加工设备外表或本体系外表堆积颜料,一旦颜料膜擦掉,不会再呈现。缘由是光滑剂、增塑剂、稳定剂等与PVC介质之间相容性差,迁移到体系外表,把颜料粒子也带出来。(防止的方法是降低加工温度和颜料含量,以及参加硬化剂。)
1.4.2  Overpigmenrtation/Chalking(粉化或颜料溢出): 
主要指颜料载体不能把颜料完整包裹住,颜料超越临界体积浓度,颜料跑到漆膜的外表。缘由:(1)颜料含量过高,或树脂含量过少,(2) 加工过程有问题,没有将颜料包裹进去,(3)颜料比外表积较大,同缘由(1),(4)树脂载体耐光耐候差。(5)颜料耐光耐候差。
粉化:含二氧化钛的着色涂料发作风化。机理是在湿润条件下,对光敏感的二氧化钛在颜料和漆料之间发作作用,加大了在日光UV辐射下的漆料损坏。随着风化时间增加,颜料与介质别离,损坏了漆膜外表,以前分散好的颜料跑到涂膜的外表。颜料或载体资料耐候不好,促进发作粉化。
1.4.3 扭曲变形/聚合物中的成核作用 
在聚合物冷却的过程中,颜料成为聚合物的结晶中心,使聚合物发作结晶,从而形成变形。颜料粒子的外形也对成核效果有影响。
1.5 耐光和耐候 
1.5.1 耐光:颜料经过日光曝晒后,坚持起初颜色的固有才能,测定要将颜料分离分散体系,不能仅曝晒颜料。大多数无机颜料和一切有机颜料,光照后都会变色。着色的体系对光敏感的要素包括:颜料的化学构造、物理参数(粒子散布、晶型)、体系中其他组分的性质。
耐光的检测曾经运用氙灯作光源的规范仪器,评价也有色差评价替代了兰卡规范。
漆料、底材、颜料体积浓度、图层厚度、添加剂对检测结果都有影响。
1.5.2 耐候:光不是使颜料改动的独一缘由,其他要素如大气中水(以至微量的)、气体、工业排放物、气候的改动等,这些要素分离,比仅有光照形成的毁坏性要大。颜料着色的涂料体系抵御气候中各种化学和物理要素(也包括光在内)的性质。
耐候的检测请求特定的环境,如光照强度、温度、湿度、沉淀物、氧气含量、空气组成等条件,会随着每天、每个时节在变化,在地球上的经纬度、高度,与工业区的接近水平等都有影响。因而在几个国度构成了工业规范。
加速老化仪,模拟户外环境, 但是关于颜色类似,化学构造不同的颜料,在氙灯下和日光下,曝晒得到的结果不同,缘由是颜料对光谱的敏感差别,特别是在UV区域。
1.6 热稳定性 
主要是塑胶行业、纤维原浆着色的加工行业,普通要260—320℃,对有机颜料来说,是个致命的天生缺陷。仅有少数能够耐这个温度。大多有机颜料耐温仅100多度到200℃以下。
颜料的热稳定性有系统依赖性,不只指介质的化学组成,还包括加工条件、分散水平、颜料含量。
在一个着色系统中,热变色的缘由有:
颜料热合成
颜料与介质的化学反响
颜料溶解在介质中
颜料物理性质发作改动,如结晶转变,粒子尺寸
1.7 活动性 
一个体系的粘度,是整个组分决议的,包括各种组分之间的作用、成分的选择、分散条件,其中重点强调颜料的分散条件,如聚会体的翻开、应用介质的润湿、分散水平、外表关系。
颜料的影响要素包括:浓度、比外表积、颗粒外形、外表构造。
1.8 粒子散布与着色介质的应用性能 
1.8.1 色力:在一定范围内,(假如没有发作颜料的本身散射时,即浓度低,或有TiO2冲淡)随着颜料粒子的减小,色力进步,但是到达半透明点以后,色力不会继续进步。(在透明体系中,有不依照这个规律的现象)。
1.8.2 色彩:粒子尺寸的增加,颜色的变化规律:
黄色红移,橙色红移,黄光红色蓝移,蓝光红色黄移,棕色红移,紫色蓝移,蓝色红移。
1.8.3 遮盖力、透明性 
相关要素:颜料的吸光系数(色力高的颜料,遮盖也高)、颜料与漆料的相对折射率、颜料分散水平、颜料散射系数。
散射率跟颜料粒子的关系,在某个粒子尺寸,遮盖力有一个最大值,这个值要依据实践经历检测得到。这个尺寸常常与色力最高值的粒子尺寸不同。

Dmax= λ/ [2.1 ×(np—nb)]


1.8.4 耐光、耐候性:颜料粒子越大,耐光耐候越好。
1.8.5 分散性:颜料粒子散布窄的比散布宽的易于分散,颜料粒子大的易于分散,不是这么简单,分散是个复杂的过程。
颜料粒子的大小与分散过程、再聚会、絮凝(浮色、发花)等有影响。
1.8.6 光泽:与颜料分散和尺寸散布有关。粗粒子的光泽暗。
1.8.7 耐溶剂和耐迁移性:粒子增大,溶解性降低,耐迁移加强。
1.8.8 活动性:粒子增大,进步活动性,降低粘度。
1.9 颜料的分散 
颜料粉的分散才能与很多要素相关:
与颜料特征相关的要素:化学组成、结晶形态、粒子散布、粒子外形、外表构造、制造颜料粉的加工过程,特别是枯燥和研磨过程。
漆料及其组分的物理、化学性质,包括极性、分子量、粘度、各个组分之间的相容性。
固体或液体添加剂的物化性质
颜料—漆料的界面关系

生 产商要提供应颜料运用商产质量检单,其中着重描绘的项目是关于颜色方面的指标。实践上作为运用者,只能将直接由消费商移交过来的有关颜料的着色,以至是颜 色的测定作为参考,不能作为能否直接运用的根据,都应该停止检测,即经过跟运用过程相似的检测过程,特定应用条件下测试的结果,不可以应用于其他条件。作 为颜料供给商,有必要跟客户阐明这一点,不能以客户没有检测才能为由,就将可能的义务归于颜料制造商,这种做法不只不能免除不用要的事故,而且是不公平 的。

 




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