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金属效果顔料的进展(2)
"机械性能 爲了提高金属效果所进行的前处理,其目的是使金属顔料充分分散在涂料体系中。金属顔料对高剪切力是极敏感的,故处理过程可使用搅拌器(例如蝶形低速搅拌),它不会使顔料粒子变形。在加设回圈泵的封闭管道中输送金属效果涂料时,必须考虑金属顔料对机械力的敏感性。在汽车工业中,金属涂料必须在泵压下长期在回圈管道中运行,在管道和喷枪间産生很强的剪切力,导致金属顔料粒子被坏。 爲了使金属顔料在管道中保持稳定性,使用厚度较大的薄片,以保证更好的机械稳定性。 化学稳定性 虽然金属活性是人人皆知的,但是顔料工业还是通过表面处理技术提供相对惰性的金属顔料,且保持原有光泽。一般通过包膜处理可满足汽车涂料对高耐候性的要求。由生産过程所决定的铝、铜、金铜顔料的表面性质,限止了可用的介质和溶剂。 若使用带酸根的介质和溶剂,或可分离出酸的溶剂,介质能和金属顔料反应,使铝顔料变灰暗,甚至在涂料中産生气泡。 铜和铜/锌合金顔料的情况更复杂,根据使用条件或失锌或合金被溶解,使介质变绿色,进而因重金属离子的催化作用,和介质或聚合或缩合(涂料胶凝变稠)。 无环境污染用铝顔料 近年,环境污染已成爲公衆关注的焦点,涂料工业应有严格的环境法规,以保证环境不被污染。因此,发展了低溶剂和无溶剂涂料体系。 爲了将金属顔料用于水性体系中,必须采取特别的稳定化措施,以生産稳定的水性涂料和油墨。 制造稳定化金属顔料有二个途径: ·顔料表面吸附适用的防腐剂· ·用保护层制成胶囊化顔料下面金属顔料已被成功地用于水性体系中。 ·磷酸盐化· ·铬酸盐化· ·氧化矽包膜· ·聚合物包膜·粉末涂料 粉末涂料在施工中无溶剂,爲了在此体系中应用金属顔料,必须解决定向性问题。由于粉末涂料在高粘度下烘干,顔料薄片不能充分定向,以致它的光学效果难以和溶剂性和水性涂料比较。解决方法是使用在此体系中易分散顔料。例如,爲了保证金属顔料和树脂粉末很好结合且耐久,可使用经包膜处理的铝和金铜顔料。例经含氢聚矽氧烷包膜和聚合物包膜的顔料,在涂膜中显示十分优良的特性(例提高抗腐性,金属光泽和稳定性) 由于金属顔料机械性能特征,它们不能以研磨方式,而是以干混方式进入树脂。采用顔料和树脂结合的技术能有效防止粉末在干混过程中的飞散问题。 用于印刷工业的新发展 近年来,加强了无尘、无溶剂、无异味産品的研制和开发。日益严格的工业卫生和环境保护法规,迫使顔料界开发新型粒状金属顔料(固体,无粉尘顔料),用于凹版印刷和苯胺印刷油墨。金属粒状顔料包含5%树脂,它具有优良的溶解度。爲了避免溶剂,印刷油墨工业正在开发水性品种。因此,传统的金属顔料不能适用于此类体系。 金属效果油墨的主要问题是润湿性差、産生气体、顔料沈淀 、胶凝及印刷质量低劣等。经专用助剂处理的顔料即可解决上述问题,制成稳定的金铜或铝油墨,主要用于凹版印刷和苯胺印刷。 彩色铝顔料 一个新的品种是彩色金铝顔料,直接将氧化铁包覆于铝片表面,它是将铝粉在流动床反应器中加热反应而成。另一新品是通过控制氧化来着色,它发展了一种新的着色方法。这种新型顔料和传统铝顔料具有相同的耐候性和遮盖力。制备是在溶剂中进行,此溶剂能和水混合(例如乙醇),过程中应有定量水和催化剂存大,过程中强烈放热并释放氢气。2Al+(3+n)H2O→Al2O3·nH2O+3H2氧化后的悬浮液经分离、过滤和干燥,使氧化层压缩并结合在一起,然后,根据用途进行溶剂置换。结论 金属效果顔料的价格/性能比远远高于任何传统光泽顔料。由于铝顔料的低比重(2.7g/cm3)和高形态因素(粒形),它是特别经济的。金属效果顔料的光泽优于任何其他光泽顔料,故它的市场占有率也大大领先。随着金属顔料的改进和发展、将引来更加广泛的市场。随着高装饰性涂料、油漆、塑料、着色剂和油墨的发展,金属顔料以其无可比拟的性能更显示其重要性。
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