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用于工業(yè)涂料的高性能顏料

作者：精顏化工日期： 2023-11-30 點(diǎn)擊量：文字大小：大中小

工業(yè)涂料用高性能顏料的全面分析與比較

顏料的最早使用可以追溯到公元前70000年前安德特人的洞穴藝術(shù)，他們使用天然礦物顏料以及樹液和血液來提供顏色。埃及人在公元前3000年左右開始改性天然存在的礦物質(zhì)以用作顏料。第一個(gè)已知的合成顏料是古希臘制造的白鉛（碳酸鉛），也稱為威尼斯Ceruse。埃雷索斯的提奧弗拉斯托斯Theophrastus（約公元前300年）首次描述了它的制備方法，盡管它可能早在公元前1000年左右就已經(jīng)被制造出來。

如今的顏料行業(yè)被認(rèn)為是一個(gè)成熟的行業(yè)，增長主要來自建筑和包裝行業(yè)，新產(chǎn)品開發(fā)將提供具有更高性能或更好使用價(jià)值的改進(jìn)顏料，額外的增長來自特種顏料和效果顏料。

顏料被定義為不溶性有機(jī)或無機(jī)材料，它們像油漆或油墨一樣分散在連續(xù)相（分散體系中分散其他物質(zhì)的物質(zhì)）中。本文將僅限于討論適用于工業(yè)涂料的有色顏料，為了了解高性能顏料與傳統(tǒng)顏料的區(qū)別，將簡要介紹顏料制造，顏料制造有三個(gè)基本步驟：合成、精加工和表面處理，每個(gè)步驟都會(huì)影響最終交付給客戶的顏料的成本、性質(zhì)和性能。

顏料制造的步驟及其對涂料性能的影響

顏料合成

這第一個(gè)制造步驟決定了顏料的基本化學(xué)特性。兩種廣泛使用的色素鑒定系統(tǒng)都是基于化學(xué)結(jié)構(gòu)的。粗顏料是合成的最終產(chǎn)物。化學(xué)結(jié)構(gòu)是顏料的基礎(chǔ)，隨后的精加工和表面處理步驟可以使兩種化學(xué)等效的顏料具有截然不同的最終使用特性。下面顯示的一個(gè)簡單例子是從芳香族腈和取代的琥珀酸鹽中單步合成DPP紅（Scarlet），也稱為顏料紅255（P.R.255）。

DPP（猩紅色）顏料紅255的合成化學(xué)式

顏料整理

合成粗顏料后，下一步是精加工。精加工的主要目的是確定顏料的初級(jí)粒度。在整理過程中，可以使用化學(xué)和機(jī)械過程來增加、減少或調(diào)整顏料粒度的分布。所用顏料的特性取決于顆粒大小，包括遮蓋力（不透明度）、著色強(qiáng)度（色度）和易分散性。壓餅是精加工步驟的結(jié)果，一些經(jīng)典顏料作為壓餅出售，無需進(jìn)一步加工。

顏料表面處理

應(yīng)用一種或多種表面處理是顏料制造的最后一步。在此步驟中，還可以執(zhí)行其他過程，例如干燥和與其他成分混合。表面處理可以影響顏料最終性能的實(shí)際方面，包括涂層光澤度、耐光性、易分散性和分散粘度/穩(wěn)定性。

高性能顏料與傳統(tǒng)顏料的比較

配方設(shè)計(jì)師會(huì)注意到的高性能顏料（HPP）和傳統(tǒng)顏料之間的第一個(gè)對比可能是定價(jià)。為改善性能而選擇的化學(xué)品和所使用的額外制造步驟增加了高性能顏料的成本。當(dāng)考慮到使用成本和性能改善時(shí)，支持高性能顏料的價(jià)值主張變得更加清晰。在整個(gè)配方中，原材料的真實(shí)成本是使用成本。這考慮了使涂層滿足客戶期望所需的材料的價(jià)格和數(shù)量。

使用高性能顏料代替?zhèn)鹘y(tǒng)顏料的原因

兩種顏料特性會(huì)強(qiáng)烈影響使用成本，即不透明度和色度（色度）。在經(jīng)典顏料中，這些特性通常是相反的，因?yàn)閮?yōu)化一個(gè)會(huì)減損另一個(gè)。通過在高性能顏料HPP中仔細(xì)平衡表面處理和表面涂層，與相同色彩空間中的經(jīng)典顏料相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的不透明度和色度。通過減少材料使用，通常可以節(jié)省成本。

褪色、耐熱和耐化學(xué)性等更好的性能也有助于實(shí)現(xiàn)HPP高性能顏料的價(jià)值主張。例如，具有更好抗紫外線性能的顏料可以減少外部應(yīng)用中對昂貴的光穩(wěn)定劑或紫外線吸收劑等添加助劑的需求，從而節(jié)省成本。先進(jìn)的表面處理帶來的加工優(yōu)勢可縮短分散時(shí)間和/或提高顏色接受度。這些工藝改進(jìn)在涂料制造過程中節(jié)省了時(shí)間和成本。

按顏色系列比較高性能顏料和傳統(tǒng)顏料

下圖所示的色輪說明了工業(yè)涂料配方設(shè)計(jì)師可用的高性能顏料的多種顏色。與相同色彩空間中的經(jīng)典顏料相比，每種顏料都具有明顯的優(yōu)勢。我想在幾個(gè)選定的顏色系列中比較兩者。

高性能顏料的顏色色輪圖

黃色高性能顏料系列

從建筑設(shè)備到路標(biāo)，工業(yè)涂料市場中黃色色調(diào)比比皆是。黃色空間中的高性能顏料具有高色度、不透明度和出色的抗褪色性，這是傳統(tǒng)顏料無法比擬的。釩酸鉍黃顏料（PY184）在綠色陰影到中性黃色空間中表現(xiàn)出色。

橙色高性能顏料系列

橙色復(fù)合無機(jī)顏料（CICP）比傳統(tǒng)橙色顏料具有更高的不透明度和抗褪色性。如果需要具有更高色度的高性能橙色顏料，DPP顏料橙73（PO73）將是正確的選擇。DPP橙色顏料還具有出色的不透明度和抗褪色性，并具有高色度的優(yōu)勢。

紅色高性能顏料系列

無論是停車標(biāo)志還是一輛法拉利，紅色都是一種自然而然地吸引我們注意力的顏色。高色度和抗褪色性是紅色顏料的必要特性。許多不同的經(jīng)典紅色顏料表現(xiàn)出高色度，但不能保持其最初的鮮艷色彩。與經(jīng)典顏料相比，從顏料紅255（猩紅）到顏料紅264（寶紅）的DPP顏料紅系列都具有出色的色度、不透明度和抗褪色性。

藍(lán)色高性能顏料系列

用于工業(yè)涂料的最佳高性能藍(lán)色顏料是各種酞菁藍(lán)顏料（P.B.15：X）。該顏料系列涵蓋從紅色到綠色色調(diào)的一系列顏色。并非所有顏料藍(lán)15產(chǎn)品都與高性能顏料牌號(hào)相同，由于采用了先進(jìn)的表面處理，因此具有更好的色度、抗褪色性、易分散性和顏色接受度。

最后精顏化工希望這篇文章能幫助您用高性能顏料配制高性能工業(yè)涂料。考慮配方中高性能顏料HPP的使用成本和價(jià)格可以帶來更好的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟(jì)性都超出了客戶的期望。

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