服務熱線: 18138321389
品質保證 優質服務 Quality Assurance vip service
技術配方 Case

裝飾性和功能性金屬效應顏料

日期: 2017-11-29
瀏覽次數: 48

塗料市場保持快速增長,並不斷發生變化。塗料配方師不僅在為液體和粉末塗料尋求具有閃光表麵和鍍鉻鏡麵的金屬效果,對耐腐蝕性、屏蔽效果和熱耐久性等性能的要求也在不斷提高。水性技術越來越重要,同時也為金屬顏料供應商提供了令人振奮的創新機會。
本文重點介紹了太陽化學公司生產的一些Benda-Lutz ®金屬效應顏料產品線,可用做裝飾性顏料和功能顏料。金屬效應顏料是鱗片狀的鋁粉、銅粉、銅-鋅粉(金粉)、鋅粉以及其它金屬粉(見圖1)。金屬粉或其粉漿可為多種塗料提供獨特的迷人外觀(金屬高度閃光和強烈的色階跳躍等)。此外,許多金屬顏料可以賦予改進的功能性。耐腐蝕性、屏蔽性、熱耐久性等都是可以用金屬效應顏料來改善的功能。


鋁粉

在汽車、消費電子和其它裝飾性塗料中,金屬銀是全球最暢銷的顏色。銀色和其它有金屬表麵通常是用鱗片狀鋁粉作為顏料。鋁粉具有優異戶外耐久性和耐候性。這使它們非常適用於汽車麵漆,而汽車麵漆能夠影響其它市場的色彩潮流。鱗片狀鋁粉的光學特性主要取決於它們的幾何形狀和表麵粗糙度。鱗片狀結構能最有效地反射入射光,散射光最少,從而能改善金屬光亮度和顏色跳躍性(采用不同視角觀察到的從亮到暗的顏色變化過程)。

在生產鱗片狀鋁粉的大多數工藝中,需要使用潤滑劑來防止“冷焊接”1。當在塗料中使用時,這些潤滑劑可以賦予鋁粉的漂浮型或非浮型特性。由於它們具有高的表麵張力,漂浮型鋁粉會朝著塗膜的表麵上遷移,如圖2a所示。界麵處的鋁粉富集會得到強反光性金屬表麵,從而賦予高的金屬光亮度和光澤。對於液體塗料,漂浮型鋁粉的理想應用是防腐蝕領域(如屋頂、罐體、船舶和耐高溫塗料)。這些漂浮型鋁粉既能反射光線(可見光、紫外光和紅外光),又能提供屏蔽效果,防止濕氣和其它反應介質進入漆膜。


非浮型鱗片狀鋁粉能被漆基完全潤濕並在整個漆膜中均勻分布,如圖2b所示。由於這個原因,這些顏料非常適合用於有色或多色塗料,例如汽車麵漆。非浮型鋁粉也可優選應用於優異的附著力或耐擦傷性要求。與漂浮型鋁粉相比,在表麵性能方麵,它們能提供更顯著的改善作用。一些常見的非浮型鋁粉的幾何形狀見圖3。為了能有效地反射,這些產品從左到右排列。這些鱗片從不規則的小片(玉米片型)到銀元片型,再到經過真空電鍍金屬顏料(或VMP)。


圖3中顯示了所有鱗片的幾何形狀,除經過真空電鍍處理的VMP顏料外,所有都是通過霍爾球磨濕法工藝生產。圖4顯示顆粒大小和形狀對通過濕法處理的鋁粉光亮度的影響。不規則幾何形狀薄片的玉米片等級(圖3a)的特征是具有較低的表麵邊緣比和高得多的表麵粗糙度(見圖4)。發生在邊緣處的光散射導致了較低金屬光亮度,和與複雜幾何形狀的鱗片相比變化性相對較少。由於具有優異的不透明性,這些顏料能更多地應用於工業塗料。

高級銀元型或透鏡狀鋁片的幾何形狀見圖3c。除了其均勻的薄片結構和降低的表麵粗糙度,這些顏料經過嚴格控製後具有非常窄的粒徑分布。如圖4所示,金屬效應顏料越粗糙的鋁粉具有越高的光亮度,片狀表麵越光滑,粒徑分布越窄。一般情況下,隨著粒徑大小和不透明性的降低,光亮度和閃爍性增加。具有高亮度的金屬顏料的生產是持續研發的目標。這些顏料需要特殊處理來得到高度均勻、單分散的片狀,從而能獲得高的鏡麵反射和最小的片狀表麵積。

不像圖3中所示的其它幾何形狀,VMP顏料是通過物理氣相沉積製備。這些薄片均勻沉積並從運動的圓圈狀基材上剝離而得到厚度控製很好的完全光滑的鋁薄片。在光學性能方麵,真空電鍍處理的鋁顏料能得到用傳統的金屬工藝無法得到的金屬光亮度和反射能力,因此,它們經常應用於高端裝飾用途中的鏡麵和鍍鉻效果(輪子塗層、汽車裝飾和電子消費品)。在最近PCI的一篇文章中全麵評價了這一係列的顏料2。
許多市場,特別是中國,已經製定一些新的法規,旨在改善空氣質量和降低VOC排放。這就要求塗料生產商從溶劑型向水性或低VOC配方轉變。眾所周知,未經處理的鋁會與水反應而釋放出氫氣。在水性塗料中用於穩定鋁片的最常見的方法是化學鈍化和包覆,有時為兩者的組合。包覆能提供較高水平的氣體釋放穩定性,對鋁片的光學和應用性能的影響較小。可通過將片狀表麵包覆來提高功能性,如抗氣體釋放性、機械穩定性及耐酸堿性3,附著力和戶外耐久性。

銅金粉

銅金粉是由銅或銅-鋅合金製成的鱗片狀顏料(有時稱為黃銅)。由於其獨特的金色和金屬銅效應,這些顏料在裝飾性油墨和塗料用途中非常受歡迎。銅金粉的最終顏色是由合金化過程中采用的銅鋅比率決定的。在大多數情況下,銅的含量範圍從約70%到100%。銅金粉通常以不同粒徑的4種標準顏色,即青金(Cu與Zn的比例〜70:30),青紅金(〜85:15),紅金(〜90:10)和銅色(100%銅)。銅金粉的顏色範圍可以通過控製的氧化過程擴展,通過該過程在銅金粉薄片的表麵上得到金屬氧化物的薄層。這些表麵層產生幹涉效應而得到動人的色彩,如橙色和火紅色。

銅金粉具有很好的低溫穩定性。標準的未經處理的銅金粉粉末隻有在低於80℃時是穩定的,因而不能用於粉末塗料。可用無機包覆處理來生產具有顯著較高的溫度穩定性的銅金粉(高達200℃)。這種包覆技術在侵蝕性漆基體係中也能為顏料提供改進的耐化學介質性。

鋅粉

盡管銅金粉顏料通常用於裝飾性塗料,大部分鋅顏料被用來提供功能性。由於其在元素電位序中的位置,鋅顏料經常用來提供腐蝕防護作用。通常,最耐腐蝕的塗層是用鋅粉顏料製備的富鋅底漆(在幹膜中至少含90%的鋅)。Benda-Lutz ®鋅粉是一係列片狀鋅顏料,能提供具有極好陰極保護作用的片狀鋅粉,可製備較低膜厚的塗層,具有較低的沉降趨勢。此外,這種片狀幾何形狀能提供優異的長期屏障性能,賦予成品塗層獨特的光滑金屬外觀。

腐蝕保護需要基材和塗布的鋅粒子之間有導電接觸。片狀鋅粉能提供更大的表麵接觸,得到更高的導電性,因此具有較好耐腐蝕性。由於片狀鋅粉比鋅粉反應更迅速,通常片狀鋅粉會與鋁片一起組合使用。這樣降低了片狀鋅粉的反應活性,延長了陰極保護的周期。


除了出色的耐腐蝕性能,鋅係列顏料還包括一種純黑色耐蝕片狀鋅粉。圖1提供了幹顏料的照片,而圖5提供了塗料應用中使用的產品照片。典型的鋅片在外觀上呈灰色或銀色。這種獨特的黑色耐蝕片狀鋅粉提供了新的應用機會,例如高耐熱性塗料(汽車排氣裝置和製動盤轉子)以及其它配套的汽車零部件。相對於鋅粉,鋅片更好控製,增加了配方靈活性,提高了應用性能和可持續性(每單位覆蓋麵積的物料消耗降低)。

參考文獻

1,Metallic Effect Pigments, Peter Wissling, European Coatings Literature, Vincentz Network, 2006.

2,Mitchell, J.; Hollman, A. M.; Venturini, M. T, PCI, October 2013, pg 54.

3,Hollman, A. M.; Improved chemical resistance, PPCJ, Vol. 200 No 4546, March 2010, pg 12


Case / 相關案例
2013 - 11 - 29
在建築塗料應用方麵,供應商和塗料生產商麵臨的主要挑戰是要滿足環境法規要求,同時生產的產品具有客戶可接受的品質。最近幾年,乳膠公司已經配製了玻璃化轉變溫度(Tg)為0℃~5℃的聚合物,不需要或隻需要最少量的成膜助劑就能形成漆膜。然而,這些軟的聚合物存在一些凍融穩定性、抗粘連性和耐沾汙性方麵的缺陷。盡管某些性能如耐沾汙性更多地取決於單體的組成和比例,添加劑如多官能團的中和劑也會影響包括包裝穩定性、凍融...
2017 - 10 - 29
1、改性三聚體交聯劑產品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等異氰酸酯製造。其芳香族NCO 反應溫度在(120—150) ℃ ,脂肪族NCO 反應溫度在(150—200) ℃。它的最大優點是無黃變, 水白透明, 較適用於羧酸型等水性聚氨酯的常溫交聯劑。為增強綜合性能, 需采用兩個NCO 基團活性不同的二異氰酸酯,並要將反應中產生的端NCO 用多元醇- 羧酸反應掉, 以利於胺中和及產物的水...
2017 - 10 - 29
人要不斷進步,就要不斷的新想法出現,不斷學習。而企業要不斷創新,才能不斷發展,不斷的推出新產品,才能更好的吸引消費者。吉力化工企業作為技術為先導的水性塗料行業,以“依托新科技,提供新材料,創造新生活”作為企業的發展理念,著力將吉力化工打造成為國內一流的水性材料提供商和一流的水性塗料技術服務商。 此次,吉力化工將自己研發的產品公布於眾——水性木器封底漆配方關鍵-樹脂的選擇,詳細介紹如下:&...
2017 - 11 - 23
發光塗料是一種光功能塗料,它可以吸收太陽光或燈光等可見光,並將光能儲存起來,當光激發停止後,再把儲存的能量以光的形式慢慢地釋放出來,持續的時間可長達幾小時甚至十幾小時[1]。稀土發光材料具有蓄能-發光,發射光譜肉眼可見,餘輝時間長等優良特點。添加在塗料中能賦予塗料優良的光性能。適用於交通標誌,安全指示等公共場合。但是,塗料的磨損會帶來頻繁施工,影響公共道路交通等問題[2-4]。更主要的是,稀土物質...
Copyright ©2017 - 2020 佛山市三水AG亚游只为非凡同享五金裝飾材料有限公司
犀牛雲提供企業雲服務
地址:中國 廣東 佛山市三水區 樂平中心科技工業園C區19號 
電話:+86 0755-2955 6666
傳真:+86 0755-2788 8009
郵編:330520
銷售熱線 (18條線)87392906  18138321389
售後熱線 (3條線)87392908   18138322239
  • 點擊掃描