顏料粒子的大小對涂料性能有哪些影響?
隨著工業(yè)的發(fā)展、生產(chǎn)技術(shù)和生活水平的提高,涂料被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造和日常生活中,賦予被涂件保護(hù)、裝飾及特殊功能作用。涂料主要由成膜物質(zhì)(樹脂)、顏填料、助劑和溶劑(或水)組成。涂料成分之一的顏料,是一種有色的細(xì)顆粒粉狀物質(zhì),一般不溶于水,能分散于各種油、溶劑和樹脂等介質(zhì)中。顏料具有遮蓋力、著色力,對光相對穩(wěn)定,常用于配制涂料。在涂料中,顏料大多被制成懸浮液使用。要得到好的著色力、遮蓋力及色度等,我們希望顏料分散后成為原始粒子的懸浮液(理想狀況),至少也是聚集體和原始粒子的懸浮液。如果顏料沒有分散好,許多缺陷就有可能發(fā)生,如:絮凝、失光、顏色偏移、浮色/發(fā)花、沉淀等。
顏料的粒徑范圍分布很寬,一般從0.05 μm到1 mm之間。但研究表明,當(dāng)顏料的粒徑在0.05 ~ 0.50 μm之間時(shí),具有最佳的著色力、光澤、遮蓋力和耐候性等。
一、顏料粒徑對涂料性能的影響
對耐光、耐候性的影響
顏料粒子越小,其比表面積就越大,吸收光能就越多,使顏料加快老化,容易褪色或變色,耐光,耐候性隨之變差;反之,增大粒子,就能增強(qiáng)抵抗老化能力,提高耐光和耐候性。
對色光的影響
顏料的粒子大小和形狀不同,在分布的介質(zhì)中,對光的吸收與反射條件也不同,因而對顏料的色光和色相有一定程度的影響。
對遮蓋力的影響
當(dāng)顏料粒子較大時(shí),遮蓋力不大,隨著粒子減小,遮蓋力增加;當(dāng)顏料粒子達(dá)到某一臨界范圍時(shí),出現(xiàn)光的繞射現(xiàn)象,透明度大大增加。因此可以用調(diào)整粒子大小的方法來調(diào)整對顏料的遮蓋力或透明度的要求。
對著色強(qiáng)度的影響
一般來說,顏料的平均粒徑降低可導(dǎo)致其著色強(qiáng)度增加,即著色力在很大程度上取決于顏料的分散水平。著色強(qiáng)度不僅與粒徑大小有直接關(guān)系,也與顆粒的形狀有關(guān)。通常呈薄片或細(xì)長的粒子能更好的吸收光線,顯示較高的摩爾消光系數(shù)。反之,如呈厚層的聚集粒子,不利于光線的吸收。
對光澤度的影響
顏料的顆粒狀態(tài)粒徑大小不僅影響到著色強(qiáng)度、透明度、色光、耐氣候牢度、耐溶劑性能,而且也對著色涂層膜的光澤度有一定的影響,也與應(yīng)用介質(zhì)的成膜光澤度有重要的關(guān)系。隨著顏料在分散介質(zhì)中粒子減小,光澤增加,這是因?yàn)轭伭狭W訙p小,降低了漆膜中粒子對光的漫射和散射現(xiàn)象,因而增加了光澤。
對吸油量的影響
顏料粒子大小與吸油量有關(guān),顏料粒子越小,粒子間空隙就越大,吸油量也就越高。
對耐溶性的影響
顏料粒子大,比面積小,其耐溶性能就比粒子小的好。
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