1、第五章 涂料用颜料颜料的作用颜料的作用颜料的性质颜料的性质颜料的种类颜料的种类颜料的吸油量和颜料的体积颜料的吸油量和颜料的体积浓度（浓度（PVC）清漆清漆-成膜物、溶剂、助剂成膜物、溶剂、助剂色漆色漆-颜料、成膜物、溶剂、助剂颜料、成膜物、溶剂、助剂v赋予涂层赋予涂层色彩色彩颜料的作用颜料的作用颜料颜料是不溶于涂料基料或溶剂中的粉末状固体物质是不溶于涂料基料或溶剂中的粉末状固体物质, ：v增加强度增加强度:颜料的活性表面可以和大分子链相颜料的活性表面可以和大分子链相结合结合,形成交联结构形成交联结构.颜料粒子越细颜料粒子越细,增强效果增强效果越好越好.v增加附着力增加附着力:加入颜料可以减少收
2、缩加入颜料可以减少收缩,减小减小干燥固化过程中的内应力，改善附着力干燥固化过程中的内应力，改善附着力.v改善耐候性改善耐候性:有的颜料可以起到吸收紫外线有的颜料可以起到吸收紫外线的作用的作用.减小对成膜物质的伤害（降解）。减小对成膜物质的伤害（降解）。v功能作用功能作用:在防腐颜料中有起钝化作用的颜料在防腐颜料中有起钝化作用的颜料如红丹如红丹,也有起屏蔽作用的颜料如铝粉、云母也有起屏蔽作用的颜料如铝粉、云母粉等，还有作为类似牺牲阳极的锌粉。粉等，还有作为类似牺牲阳极的锌粉。v降低光泽：降低光泽：在涂料中加入颜料可破坏漆膜表在涂料中加入颜料可破坏漆膜表面的平滑性，因而可降低光泽。清漆中常用面的平
3、滑性，因而可降低光泽。清漆中常用极细的极细的SO2或蜡来消光。或蜡来消光。v降低成本降低成本：体质颜料加入涂料中不影响涂层：体质颜料加入涂料中不影响涂层性质，但可增加体积，大大降低成本。性质，但可增加体积，大大降低成本。颜料的指标颜料的指标v遮盖力：遮盖力：指颜料遮盖住被涂物表面，使它不能透过漆膜而显露的能力。它指颜料遮盖住被涂物表面，使它不能透过漆膜而显露的能力。它和折射率、结晶类型、粒径大小等有关。和折射率、结晶类型、粒径大小等有关。v着色力：着色力：是以颜料本身的色彩来影响整个混合物颜料的能力。着色力越大，是以颜料本身的色彩来影响整个混合物颜料的能力。着色力越大，用量可越小。着色力大小与
4、颜料本身特性相关，与其粒径大小也有关。粒用量可越小。着色力大小与颜料本身特性相关，与其粒径大小也有关。粒径越小，着色力越大。径越小，着色力越大。v耐光牢度：耐光牢度：涂膜的色泽须耐久，最好能保持到涂膜破坏为止。许多颜料在涂膜的色泽须耐久，最好能保持到涂膜破坏为止。许多颜料在光照下会裉色、发暗。光照下会裉色、发暗。v渗色性：渗色性：有时在红漆底层上涂白漆，白漆成了粉红色，这说明白漆中的溶有时在红漆底层上涂白漆，白漆成了粉红色，这说明白漆中的溶剂溶解了一部分红底漆中的颜料，这种现在称为剂溶解了一部分红底漆中的颜料，这种现在称为“渗色渗色”。红色有机颜料。红色有机颜料特别容易渗色特别容易渗色-颜料迁
5、移。颜料迁移。化学稳定性与热稳定性：化学稳定性与热稳定性：颜料的化学反应性会限制颜料的使用，颜料的化学反应性会限制颜料的使用，如氧化锌在酸值高的树脂中，因皂化交联使贮存过程中粘度如氧化锌在酸值高的树脂中，因皂化交联使贮存过程中粘度大增（肝化）大增（肝化）颜料热稳定性差，颜料热稳定性差，不能用于高温烘干漆中不能用于高温烘干漆中v颜料的润实性、分散性于表面处理：颜料的润实性、分散性于表面处理：颜料的润湿性和分散性颜料的润湿性和分散性是一个重要的指标为了改进颜料的分散性与润湿性，往往是一个重要的指标为了改进颜料的分散性与润湿性，往往要对颜料表面进行处理要对颜料表面进行处理v毒性：毒性：铅颜料由于其素
6、性，其使用已受到严格限制铅颜料由于其素性，其使用已受到严格限制遮盖力v涂覆色漆后，涂膜中的颜料能够将被涂物的表面遮盖起来，使其不显露的能力。遮盖力示意图遮盖力示意图透明透明不透明不透明v反射、折射反射、折射v吸收吸收-黑、白、彩色（互补）黑、白、彩色（互补）v散射（丁达尔散射、瑞利散射）散射（丁达尔散射、瑞利散射）-当光线入射到不均当光线入射到不均匀的介质中，如乳状液、胶体溶液等，介质就因折射率不均匀的介质中，如乳状液、胶体溶液等，介质就因折射率不均匀而产生散射光。匀而产生散射光。 例如，当一束太阳光从窗外射进室外内时，我们从侧面可以看到光线的例如，当一束太阳光从窗外射进室外内时，我们从侧面可
7、以看到光线的径迹，就是因为太阳光被空气中的灰尘散射的缘故径迹，就是因为太阳光被空气中的灰尘散射的缘故。 遮盖遮盖-不让光直线传播不让光直线传播瑞利散射瑞利散射折光指数差与散射关系相对散射量相对散射量折光指数差折光指数差相同相同颜料遮盖力与下列因素有关颜料遮盖力与下列因素有关：v(1)折射率折射率，折射率愈大，遮盖力愈强；，折射率愈大，遮盖力愈强；v(2)吸收光线能力吸收光线能力，吸收光线能力愈大，遮盖力愈强；，吸收光线能力愈大，遮盖力愈强；v(3)结晶度结晶度，晶形晶形的遮盖力较强，无定形的遮盖力较弱；的遮盖力较强，无定形的遮盖力较弱；v(4)分散度分散度，分散度愈大，遮盖力愈强。，分散度愈大
8、，遮盖力愈强。v(5) 颗粒大小颗粒大小 -颜料与成膜物质的颜料与成膜物质的折射率折射率差别差别（树脂的折射率均小于（树脂的折射率均小于1.55）无机颜料的折）无机颜料的折射率大，如钛白（射率大，如钛白（2.72）、铁红（）、铁红（3.6），），遮盖力好遮盖力好粉笔实验粉笔实验湿纸湿纸1.5新型颜料。新型颜料。光的吸收如炭黑，入射光几乎能全部被吸收。用很少量如炭黑，入射光几乎能全部被吸收。用很少量颜料就能遮盖住底色。颜料就能遮盖住底色。- 吸收光线能力大吸收光线能力大-粒径大小：粒径大小：颜料的最佳粒径一般应为光线在空气中波颜料的最佳粒径一般应为光线在空气中波长的一半，即长的一半，即0.20.
9、4微米微米.小于此值小于此值,失去散射光的失去散射光的能力能力,大于此值则总表面减少大于此值则总表面减少,分散度减小，分散度减小，使总散使总散射能力减少。射能力减少。- 纳米材料纳米材料- 研磨设备必须研磨设备必须-合适大小的颗粒合适大小的颗粒颜料的种类颜料的种类v按颜料来源按颜料来源-天然和合成颜料，天然和合成颜料，v按化学成分按化学成分-有机和无机颜料有机和无机颜料颜料的种类颜料的种类活性颜料体积颜料（惰性颜料）着色颜料功能颜料按作用不同白色黑色彩色钡白：硫酸钡碳酸钙硅酸钙瓷土：云母滑石粉二氧化硅降成本、增强、消光，防腐、打磨性着色颜料着色颜料 v具有一定着色力与遮盖力，在色漆中主要起着色
10、与遮具有一定着色力与遮盖力，在色漆中主要起着色与遮盖作用的一些颜料。盖作用的一些颜料。（1 1）白色颜料白色颜料v钛白粉钛白粉（TiO2）：由于高折射率，是白色颜料中着色：由于高折射率，是白色颜料中着色力与遮盖力最强的一种，白度纯白，具有很高的着色力与遮盖力最强的一种，白度纯白，具有很高的着色力与遮盖力，力与遮盖力，0.250.25微米遮盖力最大。微米遮盖力最大。v锌钡白（锌钡白（ZnSBaSO4 ）：又称立德粉，是硫化锌和硫：又称立德粉，是硫化锌和硫酸钡的混合物，折射率约为酸钡的混合物，折射率约为2，遮盖力仅次于钛白粉，遮盖力仅次于钛白粉，但耐酸与耐光性差，多用于室内。但耐酸与耐光性差，多用
11、于室内。 立德粉又称为锌钡白，一种白立德粉又称为锌钡白，一种白颜料颜料，硫化锌硫化锌和和硫酸钡硫酸钡的混合物。的混合物。酸作用分解放出硫化氢，与硫化氢和碱不起作用。它耐热性良好，酸作用分解放出硫化氢，与硫化氢和碱不起作用。它耐热性良好，防藻，降低成本以及其具有优异的遮蔽力的白度。对大气不稳定，防藻，降低成本以及其具有优异的遮蔽力的白度。对大气不稳定，室内用多。室内用多。（2）黑色颜料黑色颜料 v炭黑：炭黑的主要成分是碳，由碳氢化合物经高度炭化炭黑：炭黑的主要成分是碳，由碳氢化合物经高度炭化而制成。是最细、着色力与遮盖力最好的颜料。耐光性，而制成。是最细、着色力与遮盖力最好的颜料。耐光性，对酸、
12、碱等化学药品及高温作用都很稳定，吸油量较高。对酸、碱等化学药品及高温作用都很稳定，吸油量较高。v v1912年S.C.莫特发现炭黑对橡胶的补强作用之后，炭黑工业才迅速发展起来。v后来开发了油炉法工艺。1941年，试产出第一批油炉黑。 v铁黑（铁黑（Fe3O4）：带有永久磁性，）：带有永久磁性，遮盖力和遮盖力和着色力均良好。着色力均良好。v具有饱和的蓝墨光黑色，以很高遮盖力、着具有饱和的蓝墨光黑色，以很高遮盖力、着色力强，耐光性能好等特点而应用于涂料行色力强，耐光性能好等特点而应用于涂料行业制漆，还因其耐碱性能和水泥混和而的广业制漆，还因其耐碱性能和水泥混和而的广泛应用于建筑行业水泥着色。泛应用
13、于建筑行业水泥着色。 （3）红色颜料红色颜料 v氧化铁红（氧化铁红（Fe2O3） ：也称铁红。天然氧化铁红颜色：也称铁红。天然氧化铁红颜色为橘红至深棕色，多用于廉价涂料作着色剂。合成氧为橘红至深棕色，多用于廉价涂料作着色剂。合成氧化铁红纯度高，着色力很高，应用广泛。铁红耐热、化铁红纯度高，着色力很高，应用广泛。铁红耐热、耐碱性好，不耐强酸。能吸收紫外线，赋予涂膜良好耐碱性好，不耐强酸。能吸收紫外线，赋予涂膜良好耐光性，遮盖力仅次于耐光性，遮盖力仅次于炭黑。炭黑。氧化铁颜料氧化铁颜料氧化铁的晶体结构和物理性状都有很大的差别，氧化铁的晶体结构和物理性状都有很大的差别，色泽变动于橙光到蓝光至紫光之间
14、。遮盖力色泽变动于橙光到蓝光至紫光之间。遮盖力和着色力都很大。有优越的耐光、耐高温性和着色力都很大。有优越的耐光、耐高温性能，并耐大气影响、耐污浊气体、耐一切碱能，并耐大气影响、耐污浊气体、耐一切碱类。在浓酸中只有在加热情况下才逐渐被溶类。在浓酸中只有在加热情况下才逐渐被溶解解 物美价廉物美价廉 室外用室外用v1、氧化铁红颜料在各类混凝土中预制件和、氧化铁红颜料在各类混凝土中预制件和建筑制品材料作为颜料或着色剂，如墙面、地建筑制品材料作为颜料或着色剂，如墙面、地坪、天花板、支柱、门廊、路面、停车场、阶坪、天花板、支柱、门廊、路面、停车场、阶梯、车站等；各种建筑陶瓷和琉璃陶瓷，如面梯、车站等；各
15、种建筑陶瓷和琉璃陶瓷，如面砖、地砖、屋瓦、嵌板、水磨石、马赛克花砖、砖、地砖、屋瓦、嵌板、水磨石、马赛克花砖、人造大理石等。人造大理石等。 v2、氧化铁颜料、氧化铁颜料Iron Oxide Red适用于塑适用于塑料制品的着色，如汽车内胎，飞机内胎，自行料制品的着色，如汽车内胎，飞机内胎，自行车内胎等。车内胎等。 v3、氧化铁红漆具有防锈功能，可以代替、氧化铁红漆具有防锈功能，可以代替高价的红丹漆，节约有色金属。高价的红丹漆，节约有色金属。v甲苯胺红：偶氮类有机颜料。色泽鲜艳，遮盖力好。甲苯胺红：偶氮类有机颜料。色泽鲜艳，遮盖力好。耐光、耐水、耐油性好，易溶于芳烃溶剂，耐溶剂性耐光、耐水、耐油性
16、好，易溶于芳烃溶剂，耐溶剂性差。差。大红粉大红粉v 产品介绍：产品介绍： 颜料性能 黄光红色，色光艳艳。单偶氮类颜料。着色力和遮盖性强v主要用于红色磁漆的着色着色，也适用于皮革、乳胶制品、漆布、水彩和油画以及印泥、印油、墙粉、油墨、文教用品和化妆品的着色。系涂料工业用重要红色颜料之一。（4 4）黄色颜料）黄色颜料 v铅铬黄（铅铬黄（PbCrO4）：也称铬黄，其主要成分是铬酸铅，）：也称铬黄，其主要成分是铬酸铅，颜色因制造条件与成分之不同介于柠檬色与深黄色之颜色因制造条件与成分之不同介于柠檬色与深黄色之间。铬黄具有较高的遮盖力、着色力，遇间。铬黄具有较高的遮盖力、着色力，遇H2S气体颜气体颜色会
17、变暗。是底漆、面漆应用较多的一种黄色颜料。色会变暗。是底漆、面漆应用较多的一种黄色颜料。汉沙黄汉沙黄普鲁士兰v18世纪有一个名叫狄斯巴赫的德国人，他是制造和使用涂料的工人，因此对各种有颜色的物质都感兴趣。总想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。 v有一次，狄斯巴赫将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧，再用水浸取焙烧后的物质，过滤掉不溶解的物质以后，得到清亮的溶液，把溶液蒸浓以后，便析出一种黄色的晶体。当狄斯巴赫将这种黄色晶体放进三氯化铁的溶液中，便产生了一种颜色很鲜艳的蓝色沉淀。狄斯巴赫经过进一步的试验，这种蓝色沉淀竟然是一种性能优良的涂料。该反应方程式： v3K4Fe(CN)6 + 4FeCl3
18、Fe4Fe(CN)63 + 12KCl v狄斯巴赫的老板是个唯利是图的商人，他感到这是一个赚钱的好机会，于是，他对这种涂料的生产方法严格保密，并为这种颜料起了个令人捉摸不透的名称普鲁士蓝，以便高价出售这种涂料。德国的前身普鲁士军队的制服颜色就是使用该种颜色，以至1871年德意志第二帝国成立后相当长一段时间仍然沿用普鲁士蓝军服，直至第一次世界大战前夕方更换成土灰色。 酞菁蓝湖南化工颜料有限公司位于风光秀丽的资水河畔，距湖南化工颜料有限公司位于风光秀丽的资水河畔，距长邵高速公路和铁路货运站仅长邵高速公路和铁路货运站仅3公里。铁路、公路运输公里。铁路、公路运输极为快捷。极为快捷。公司研发出氧化铁公司
19、研发出氧化铁黄、红、黑、绿黄、红、黑、绿、铁酞、铁酞 绿、美术绿、美术绿、宝蓝、绿、宝蓝、3132大红粉、颜料绿、氧化铬绿，立德粉，大红粉、颜料绿、氧化铬绿，立德粉，钛白粉，群青，碳黑，中铬黄，柠蒙黄等系列颜料产钛白粉，群青，碳黑，中铬黄，柠蒙黄等系列颜料产品，广泛应用于油墨、油漆、涂料建筑等行品，广泛应用于油墨、油漆、涂料建筑等行 业。业。 产品实例产品实例 - 广告广告金属颜料：金属颜料：主要有铝粉（铝银浆）、黄铜粉和锌粉。珠光颜料：珠光颜料：主要是二氧化钛包覆的片状云母河北河北欧克欧克化工化工 v珠光颜料是依据珍珠的原理而制成，天然或珠光颜料是依据珍珠的原理而制成，天然或人工养殖的珍珠是
20、层状结构，由碳酸钙层和人工养殖的珍珠是层状结构，由碳酸钙层和蛋白质层交替包裹着珠核而形成。蛋白质层交替包裹着珠核而形成。v珠光颜料是无机颜料，它是以微小云母晶片为基材，其外包珠光颜料是无机颜料，它是以微小云母晶片为基材，其外包覆具有高折光指数的金属氧化物，如：覆具有高折光指数的金属氧化物，如：TiO2 ZrO2等，随着等，随着包覆层厚度的不同可获得不同的干扰色。包覆层厚度的不同可获得不同的干扰色。光线经多层反光线经多层反射、折射而产生珍珠般光泽射、折射而产生珍珠般光泽 v在云母片上包覆其它金属氧化物，如三氧化二鉻或三氧化二在云母片上包覆其它金属氧化物，如三氧化二鉻或三氧化二铁，可产生明亮的金属
21、色。诱人的金黄色是铁，可产生明亮的金属色。诱人的金黄色是TiO2和和Fe2O3同步混合包覆的结果同步混合包覆的结果v肥皂膜表面上的五彩缤纷的颜色，是太阳的白光在膜上发生“干涉”的结果。 v1反射光线是白色，即这个厚度的珍珠色母是白珍珠。反射光线是白色，即这个厚度的珍珠色母是白珍珠。v2 反射光线是黄色，即这个厚度的珍珠色母是金黄珍珠。反射光线是黄色，即这个厚度的珍珠色母是金黄珍珠。v3 反射光线是红色，即这个厚度的珍珠色母是红珍珠。反射光线是红色，即这个厚度的珍珠色母是红珍珠。v4反射光线是蓝色，即这个厚度的珍珠色母是蓝珍珠。反射光线是蓝色，即这个厚度的珍珠色母是蓝珍珠。v5 反射光线是绿色，
22、即这个厚度的珍珠色母是绿珍珠。反射光线是绿色，即这个厚度的珍珠色母是绿珍珠。色彩主要来自于光线衍射现象色彩主要来自于光线衍射现象 体质颜料体质颜料 v指那些不具有着色力与遮盖力的无色粉状物质指那些不具有着色力与遮盖力的无色粉状物质。v不能给漆膜添加色彩，不能给漆膜添加色彩，能改善涂料的流动性及涂膜的能改善涂料的流动性及涂膜的物理力学性能，物理力学性能，可降低可降低涂料的涂料的成本成本，故又称填料。，故又称填料。v常用的品种有碳酸钙与滑石粉等。常用的品种有碳酸钙与滑石粉等。 v碳酸钙（碳酸钙（CaCO3）：重质碳酸钙和轻质碳酸钙。）：重质碳酸钙和轻质碳酸钙。v重质碳酸钙（大白粉）：天然石灰石粉末
23、，细度和颜色重质碳酸钙（大白粉）：天然石灰石粉末，细度和颜色不如轻质碳酸钙。不如轻质碳酸钙。v轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）：由人工加工制成。质量纯、轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）：由人工加工制成。质量纯、颗粒细、体质轻，遮盖力和着色力也高。颗粒细、体质轻，遮盖力和着色力也高。v滑石粉（滑石粉（3MgO 4SiO2 H2O）：天然水合硅酸镁矿粉。）：天然水合硅酸镁矿粉。v系天然矿石经加工磨细而得，质地轻而滑腻，能防止颜系天然矿石经加工磨细而得，质地轻而滑腻，能防止颜料的沉降，可用在底漆和面漆中增加防护性、耐磨性。料的沉降，可用在底漆和面漆中增加防护性、耐磨性。可作消光剂。可作消光剂。颜料的吸油量和颜料的体
24、积浓度（PVC）v吸油量：在100克的颜料中，把亚麻油一滴滴的加入，并用刮刀混合，初加油时颜料保持松散状，但最后可使部颜料粘结在一起成球，继续加油体系即变稀，此时所用油量即为吸油量(OA)。OA=亚麻油量亚麻油量100克颜料克颜料颜料的吸油量和颜料的体积浓度（颜料的吸油量和颜料的体积浓度（PVC）vPVC：在干膜中颜料所占的体积百分比叫做颜料的体积浓在干膜中颜料所占的体积百分比叫做颜料的体积浓度，用度，用PVC表示。表示。vCPVC：当颜料吸附了成膜物并在颜料无规则紧密堆积所形当颜料吸附了成膜物并在颜料无规则紧密堆积所形成的空隙间也充满了成膜物时的称为临界的成的空隙间也充满了成膜物时的称为临界
25、的PVC，用，用CPVC表示。表示。与干漆膜的性能有很大的关系，如遮盖力、与干漆膜的性能有很大的关系，如遮盖力、光泽、透过性、强度等。当达到光泽、透过性、强度等。当达到时，各种性能都有一个转折。时，各种性能都有一个转折。v遮盖力：增加。遮盖力：增加。v透过性：增加，因此防腐性明显下降，防污能透过性：增加，因此防腐性明显下降，防污能力也差。力也差。v光泽：下降，因表面平滑度下降。光泽：下降，因表面平滑度下降。v强度：下降。强度：下降。与干漆膜性能的关系与干漆膜性能的关系颜料是一种微细粉末状的有色物质，一般不溶于水、油和溶剂，但能均匀的分散在其中。颜料是色漆的次要成膜物质，在木材装饰过程中调制底漆、腻子以及木才着色，也经常使用颜料。不透明的色漆由于放入颜料，其涂膜具有某些色彩和遮盖力。同时颜料还能增强涂膜的耐久性、耐候性、耐磨性等。 染料与颜料不同，它是能溶于水、醇、油或其它溶剂等液体中的有色物质。染料溶液能渗入木材，与木材的组成物质（纤维素、木质素与半纤维素）发生复杂的物理化学反应，能使木材着色而又不致模糊木材的纹理，能使木材染成鲜明而坚牢的颜色 染料和颜料有何不同，如何区别？染料和颜料有何不同，如何区别？
