顏填料及分散理論

1、顏料、填料與分散理論顏料、填料與分散理論第五章第五章 5.1 顏料顏料 5.2 填料填料 5.3 分散理論分散理論 本章主要內容本章主要內容5.1 顏料顏料 顏料是涂料的基本組成部分之一。顏料通常是極小的顏料是涂料的基本組成部分之一。顏料通常是極小的結晶，分散于成膜介質中，不溶于成膜介質，而且顏料的結晶，分散于成膜介質中，不溶于成膜介質，而且顏料的物理性質和化學性質基本上不因成膜介質而變。物理性質和化學性質基本上不因成膜介質而變。5.1.1 顏料的含義顏料的含義 一種微細的粒狀物，不溶于它所分散的介質中，其理一種微細的粒狀物，不溶于它所分散的介質中，其理化性質基本上不因分散介質而變化。它一般是

2、化性質基本上不因分散介質而變化。它一般是0.2-10um的的無機或有機粉末無機或有機粉末，主要起遮蓋和賦色作用。，主要起遮蓋和賦色作用。 顏料的粒度范顏料的粒度范圍：膠態(tài)粒子（約圍：膠態(tài)粒子（約0.01m）較大粒較大粒子（約子（約100m） 與染料的最大區(qū)別：與染料的最大區(qū)別：染料可溶，以分染料可溶，以分子形式存在于溶液中；顏料是不溶的。子形式存在于溶液中；顏料是不溶的。5.1.2 顏料的作用顏料的作用提供色彩，增強裝飾性，改善性能，降低成本。提供色彩，增強裝飾性，改善性能，降低成本。1.提供色彩，裝飾性。提供色彩，裝飾性。 顏料最重要的作用就是提供涂料的色彩，以增強顏料最重要的作用就是提供涂

3、料的色彩，以增強涂料的裝飾性。涂料的裝飾性。 顏料不僅可以提供涂料的色彩，增強其裝飾性，而顏料不僅可以提供涂料的色彩，增強其裝飾性，而且還可以改善涂料的性能。如提高漆膜的機械強度、附且還可以改善涂料的性能。如提高漆膜的機械強度、附著力、防腐性能、耐光性、流變性能和耐候性及其它特著力、防腐性能、耐光性、流變性能和耐候性及其它特殊性能。殊性能。2.改善涂料的性能。改善涂料的性能。（1） 增加漆膜機械強度增加漆膜機械強度 顏料的活性表面可以和大分子鏈相結合，形成交顏料的活性表面可以和大分子鏈相結合，形成交聯(lián)結構，當其中一條鏈受到應力時，可通過交聯(lián)點將聯(lián)結構，當其中一條鏈受到應力時，可通過交聯(lián)點將應力

4、分散。應力分散。 顏料與大分子間的作用力一顏料與大分子間的作用力一般是次價力，經過化學處理，可般是次價力，經過化學處理，可以得到加強，顏料粒子越細，增以得到加強，顏料粒子越細，增強效果越好。強效果越好。雄黃主價力：主價力：大分子鏈中原子之間、鏈節(jié)之間的相互作用大分子鏈中原子之間、鏈節(jié)之間的相互作用-強大的共價鍵。強大的共價鍵。 次價力：次價力：顏料與大分子間的相互作用顏料與大分子間的相互作用-范德瓦爾斯力范德瓦爾斯力和氫鍵。（只為主價力的和氫鍵。（只為主價力的1%10%） （2）增加附著力）增加附著力 涂料固化成膜時，常伴涂料固化成膜時，常伴有體積收縮，產生內應力，有體積收縮，產生內應力，影響

5、涂料的附著力。而加影響涂料的附著力。而加入顏料后可以減少收縮，入顏料后可以減少收縮，增加附著力。增加附著力。朱砂（3）改善流變性能）改善流變性能 顏料可以提高涂料的黏度，還可以賦予涂料以很好顏料可以提高涂料的黏度，還可以賦予涂料以很好的流變性，如通過添加顏料（如氣相的流變性，如通過添加顏料（如氣相SiO2）賦予觸變）賦予觸變性質。性質。（4）改善耐候性）改善耐候性 有的顏料可吸收紫外光或反射紫外光，起光屏蔽有的顏料可吸收紫外光或反射紫外光，起光屏蔽作用，如炭黑既是黑色顏料又是一個紫外吸收劑。作用，如炭黑既是黑色顏料又是一個紫外吸收劑。（5）功能作用）功能作用鈍化作用：鈍化作用：在防銹底漆中經常

6、在防銹底漆中經常采用活性較大的防銹顏料，如采用活性較大的防銹顏料，如鉻酸鹽類和紅丹等，它們對鋼鉻酸鹽類和紅丹等，它們對鋼鐵有一定的鈍化作用。鐵有一定的鈍化作用。 以鉻酸鹽系顏料底漆為例，當微量水透過漆膜時，以鉻酸鹽系顏料底漆為例，當微量水透過漆膜時，少量被溶解的顏料將鋼鐵鈍化，這種不通電流而使鋼少量被溶解的顏料將鋼鐵鈍化，這種不通電流而使鋼鐵陽極鈍化的現象稱為鐵陽極鈍化的現象稱為“自鈍化自鈍化”。 體積顏料或惰性顏料不影響涂層性質，但可以體積顏料或惰性顏料不影響涂層性質，但可以增加體積，大大降低成本。如碳酸鈣，二氧化硅。增加體積，大大降低成本。如碳酸鈣，二氧化硅。（6）降低光澤）降低光澤 在涂

7、料中加入顏料可破壞漆膜表面的平滑性，因在涂料中加入顏料可破壞漆膜表面的平滑性，因而可降低光澤，在清漆中常用極細的二氧化硅或蠟來而可降低光澤，在清漆中常用極細的二氧化硅或蠟來消光。消光。3.降低成本降低成本5.1.3 顏料的性質顏料的性質 顏料的主要性質有：顏色、遮蓋力、著色力、吸顏料的主要性質有：顏色、遮蓋力、著色力、吸油量等。油量等。1.顏色顏色顏色是標明一個顏料的重要技術指標。顏色是標明一個顏料的重要技術指標。2.遮蓋力遮蓋力（1）遮蓋力的含義）遮蓋力的含義 顏料的顏料的遮蓋力遮蓋力是指是指顏料遮蓋住被涂物的表面，由顏料遮蓋住被涂物的表面，由于光的吸收、散射和反射而不能透過涂膜見到基材表于

8、光的吸收、散射和反射而不能透過涂膜見到基材表面的能力面的能力。遮蓋力是涂料賦予被涂物裝飾性的重要性質。遮蓋力是涂料賦予被涂物裝飾性的重要性質。 一種是漆膜吸收照射在其上的光線，使光線不能一種是漆膜吸收照射在其上的光線，使光線不能達到底部，因而無法看到基材表面，如加有炭黑的黑達到底部，因而無法看到基材表面，如加有炭黑的黑漆；另一種是光線在顏料與成膜劑界面之間漆；另一種是光線在顏料與成膜劑界面之間散射散射，使，使光線不能達到底部，因此無法看到基材表面，如白色光線不能達到底部，因此無法看到基材表面，如白色漆。對于大部分彩色顏料，則是吸收與散射同時起作漆。對于大部分彩色顏料，則是吸收與散射同時起作用。

9、用。 一是遮蓋單位面積所需的最小用漆量；二是遮蓋底一是遮蓋單位面積所需的最小用漆量；二是遮蓋底面所需的最小漆膜厚度。面所需的最小漆膜厚度。遮蓋力的兩種表示方法：遮蓋力的兩種表示方法：遮蓋力的兩種情況：遮蓋力的兩種情況： 顏料的折光率與聚合物的折光率之差越大，遮顏料的折光率與聚合物的折光率之差越大，遮蓋力越好，反之則遮蓋力越差。蓋力越好，反之則遮蓋力越差。SiO2 的折光率和聚的折光率和聚合物相近，遮蓋力差，只作體質顏料；而金紅石型合物相近，遮蓋力差，只作體質顏料；而金紅石型鈦白粉折光率最大，與聚合物的折光率差也最大，鈦白粉折光率最大，與聚合物的折光率差也最大，因而是最好的白色顏料。因而是最好的

10、白色顏料。 顏料的遮蓋力與顏料的遮蓋力與折射率、結晶類型、顏料粒徑、分折射率、結晶類型、顏料粒徑、分散性散性等有關等有關。 遮蓋力的光學本質是顏料和存在其周圍的介質的遮蓋力的光學本質是顏料和存在其周圍的介質的折射率之差造成的。折射率之差造成的。（A）折射率的影響）折射率的影響（2）影響遮蓋力的因素）影響遮蓋力的因素名稱名稱折射率折射率名稱名稱折射率折射率名稱名稱折射率折射率空氣水油樹脂11.331.481.55碳酸鈣二氧化硅立德粉氧化鋅1.581.551.842.02鈦白粉（銳鈦型）鈦白粉（金紅石型）2.552.76部分物質的折射率部分物質的折射率（B）晶型的影響）晶型的影響 一般晶型顏料的遮

11、蓋力較強，而無定形顏料的遮蓋一般晶型顏料的遮蓋力較強，而無定形顏料的遮蓋力較弱力較弱 。 顏料的遮蓋力也和顏料粒子的粒徑等有關。顏料的遮蓋力也和顏料粒子的粒徑等有關。1為高折射率為高折射率2為低折射率為低折射率（C）粒徑的影響）粒徑的影響一般說來，顏料的粒徑太大或太小其遮蓋力都不大。一般說來，顏料的粒徑太大或太小其遮蓋力都不大。3.著色力著色力 著色力是著色力是某種原料和另一種顏料混合后形成顏色強某種原料和另一種顏料混合后形成顏色強弱的能力弱的能力。顏料的著色力是以其本身的色彩來影響整個。顏料的著色力是以其本身的色彩來影響整個混合物顏色的能力?；旌衔镱伾哪芰?。（1）著色力的含義）著色力的含義

12、著色力越好，顏料用量越少，成本越低。著色力越好，顏料用量越少，成本越低。（2）影響著色力的因素）影響著色力的因素著色力與顏料本身性質有關，也與其著色力與顏料本身性質有關，也與其粒徑大小粒徑大小有關。有關。 一般有機顏料比無機顏料著色力好。顏料粒徑越小，一般有機顏料比無機顏料著色力好。顏料粒徑越小，著色力越好。顏料的分散性好，著色力也好。著色力越好。顏料的分散性好，著色力也好。 著色力與遮蓋力無關，透明顏料的遮蓋力差，而著著色力與遮蓋力無關，透明顏料的遮蓋力差，而著色力可能很好。色力可能很好。n為折射率，為折射率，k為吸收系數為吸收系數顏料的吸油量是顏料的吸油量是指每指每100g顏料在達到完全濕

13、潤時需顏料在達到完全濕潤時需要用油的最低質量。要用油的最低質量。4.吸油量吸油量（1）吸油量的含義）吸油量的含義 吸油量常用百分率來表示，反應了顏料吸收親油吸油量常用百分率來表示，反應了顏料吸收親油性物質的能力。性物質的能力。（2）影響顏料吸油量的因素）影響顏料吸油量的因素 顏料自身的化學本質、顏料的物理狀態(tài)（顏料粒顏料自身的化學本質、顏料的物理狀態(tài)（顏料粒子大小、粒子形狀、顏料粒子與顏料粒子間的空隙、子大小、粒子形狀、顏料粒子與顏料粒子間的空隙、顏料的表面狀態(tài)等）顏料的表面狀態(tài)等）。 油除了用于填充顏料粒子間隙外，還在顆粒表面油除了用于填充顏料粒子間隙外，還在顆粒表面形成一層吸附層。形成一層

14、吸附層。 一般說來，顏料的微粒越細，分布越窄，總表面一般說來，顏料的微粒越細，分布越窄，總表面積越大，則吸油量越高；顏料的密度越小，吸油量越積越大，則吸油量越高；顏料的密度越小，吸油量越高；顏料微粒呈園珠型比呈針狀吸油量高。高；顏料微粒呈園珠型比呈針狀吸油量高。 在燒杯中用玻璃棒攪拌到能掛在玻璃棒上往下滴在燒杯中用玻璃棒攪拌到能掛在玻璃棒上往下滴的糊狀的耗油量作為吸油量。的糊狀的耗油量作為吸油量。吸油量的測量吸油量的測量5. 其它特性其它特性（1）耐光牢度）耐光牢度 顏料僅僅能給涂料以良好的原始色澤是不夠的，涂顏料僅僅能給涂料以良好的原始色澤是不夠的，涂膜的色澤必須耐久，最好能保持到涂膜本身破

15、壞為止。膜的色澤必須耐久，最好能保持到涂膜本身破壞為止。許多顏料在光作用下會褪色，發(fā)暗或色相變壞。許多顏料在光作用下會褪色，發(fā)暗或色相變壞。 由于下層漆膜所含顏料顏色的遷移引起上層新施由于下層漆膜所含顏料顏色的遷移引起上層新施涂漆膜變色的現象稱為涂漆膜變色的現象稱為滲色滲色。這種現象可在漆膜施涂。這種現象可在漆膜施涂后立即發(fā)生或在漆膜干燥的任何階段發(fā)生。后立即發(fā)生或在漆膜干燥的任何階段發(fā)生。（2）滲色性）滲色性（3）顆粒大小與形狀）顆粒大小與形狀 顏料的最佳粒徑一般應為光線在空氣中波長的顏料的最佳粒徑一般應為光線在空氣中波長的一半，即一半，即0.20.4um。 顏料如果小于此值，則顏料失去散射

16、光的能力，顏料如果小于此值，則顏料失去散射光的能力，而大于此值則總表面積減少，使顏料對光線的總散而大于此值則總表面積減少，使顏料對光線的總散射能力減少。射能力減少。（4）相對密度）相對密度（5）化學穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性）化學穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性（6）顏料的潤濕性、分散性與表面處理）顏料的潤濕性、分散性與表面處理 顏料的作用是以體積為基礎的。同樣質量的情顏料的作用是以體積為基礎的。同樣質量的情況下，密度越小，體積越大。況下，密度越小，體積越大。 顏料的化學反應性能會影響顏料的使用。顏料顏料的化學反應性能會影響顏料的使用。顏料的化學穩(wěn)定性越好，越方便涂料的使用。的化學穩(wěn)定性越好，越方便涂料的使用。 顏料的

17、表面潤濕性和分散性是一個重要指標。顏料的表面潤濕性和分散性是一個重要指標。表面潤濕性和分散性好的顏料，可以制備出性能更表面潤濕性和分散性好的顏料，可以制備出性能更好的涂料。好的涂料。（7）顏料的毒性）顏料的毒性 為了改善顏料的潤濕性和分散性，往往要對顏為了改善顏料的潤濕性和分散性，往往要對顏料進行改性處理。料進行改性處理。 樹脂是一種常用的顏料改性劑。因為聚合物可樹脂是一種常用的顏料改性劑。因為聚合物可以在聚集的粒子間形成空隙，這樣溶劑容易滲透到以在聚集的粒子間形成空隙，這樣溶劑容易滲透到粒子中，并將樹脂溶解，留下的粒子可以較好地分粒子中，并將樹脂溶解，留下的粒子可以較好地分散于介質中。散于介

18、質中。 有毒的顏料在涂有毒的顏料在涂料中應盡量少使用。料中應盡量少使用。石綠5.1.4 顏料的種類顏料的種類 按其作用按其作用的不同可分為的不同可分為白色顏料、著色顏料、惰白色顏料、著色顏料、惰性顏料（體積顏料）和功能顏料性顏料（體積顏料）和功能顏料四大類。四大類。按其來源按其來源可分為可分為天然顏料和合成顏料天然顏料和合成顏料兩類兩類。按其化學成分按其化學成分上則分為上則分為無機顏料和有機顏料無機顏料和有機顏料兩大類。兩大類。一一.白色顏料白色顏料 白色顏料有鈦白粉、鋅白（氧化鋅）白色顏料有鈦白粉、鋅白（氧化鋅） 、立德粉（鋅鋇、立德粉（鋅鋇白，白，ZnS.BaSO4）、鉛白等。）、鉛白等。

19、 鈦白粉是白色顏料中最好的一種，有很強的著色力鈦白粉是白色顏料中最好的一種，有很強的著色力和遮蓋力，而且耐光，耐熱，耐稀酸，耐堿。和遮蓋力，而且耐光，耐熱，耐稀酸，耐堿。（1）鈦白粉）鈦白粉(TiO2) 鈦白粉分為鈦白粉分為銳鈦型和金紅石型銳鈦型和金紅石型，銳鈦型制漆易粉化，銳鈦型制漆易粉化，適合于配制室內涂料用；金紅石型則不粉化，耐光性適合于配制室內涂料用；金紅石型則不粉化，耐光性優(yōu)異，適合于配制戶外用涂料。優(yōu)異，適合于配制戶外用涂料。 鈦白粉常與氧化鋁，氧化鋅，鈦白粉常與氧化鋁，氧化鋅，二氧化硅等配合使用，可提高二氧化硅等配合使用，可提高其耐光性。其耐光性。（2）鋅白）鋅白(ZnO)鋅白具

20、有良好的耐熱，耐光，耐候性，不粉化。鋅白具有良好的耐熱，耐光，耐候性，不粉化。 立德粉中含有立德粉中含有30%左右左右ZnS，70%左右左右BaSO4。遮蓋力比鋅白。遮蓋力比鋅白高，僅此于鈦白，具有化學惰性高，僅此于鈦白，具有化學惰性和耐堿性，可賦予涂料緊密性和和耐堿性，可賦予涂料緊密性和耐磨性，多用于建筑涂料，不耐耐磨性，多用于建筑涂料，不耐酸，在陽光下易變暗，不宜用作酸，在陽光下易變暗，不宜用作制造高質量的戶外涂料。制造高質量的戶外涂料。 鋅白適用于外用漆，可與樹脂中的羧基基團反應鋅白適用于外用漆，可與樹脂中的羧基基團反應生成鋅皂，可改善涂膜的柔韌性和硬度，有清潔和防生成鋅皂，可改善涂膜的

21、柔韌性和硬度，有清潔和防霉作用，由于其折光率比鈦白小，所以遮蓋力不如鈦霉作用，由于其折光率比鈦白小，所以遮蓋力不如鈦白粉。白粉。（3）立德粉）立德粉 (亦稱鋅鋇白亦稱鋅鋇白)二二.著色顏料著色顏料1. 黑色顏料黑色顏料 具有一定著色力與遮蓋力，在色漆中主要起著色具有一定著色力與遮蓋力，在色漆中主要起著色與遮蓋作用的一些顏料。與遮蓋作用的一些顏料。（1）炭黑）炭黑 炭黑的主要成分是碳，由碳氫化合物經高度炭化炭黑的主要成分是碳，由碳氫化合物經高度炭化而制成。是最細、著色力與遮蓋力最好的顏料。耐光而制成。是最細、著色力與遮蓋力最好的顏料。耐光性，對酸、堿等化學藥品及高溫作用都很穩(wěn)定，吸油性，對酸、堿

22、等化學藥品及高溫作用都很穩(wěn)定，吸油量較高。量較高。有爐黑，槽黑，熱裂黑，燈黑，乙炔黑等。有爐黑，槽黑，熱裂黑，燈黑，乙炔黑等。帶有永久磁性，遮蓋力和著色力均良好。帶有永久磁性，遮蓋力和著色力均良好。 槽黑用于涂料。炭黑粒徑小，著色力，遮蓋力很槽黑用于涂料。炭黑粒徑小，著色力，遮蓋力很強，吸油量高，但分散困難，耐光、耐熱、耐高溫，強，吸油量高，但分散困難，耐光、耐熱、耐高溫，耐酸堿，耐化學品性好，尤其能吸收紫外線，可提高耐酸堿，耐化學品性好，尤其能吸收紫外線，可提高涂料的耐候性，在涂料工業(yè)中廣泛使用。涂料的耐候性，在涂料工業(yè)中廣泛使用。（2）鐵黑（）鐵黑（Fe3O4）赤鐵礦2.紅色顏料紅色顏料（

23、1）氧化鐵紅（）氧化鐵紅（Fe2O3） 氧化鐵紅也稱鐵紅。天然氧化鐵紅也稱鐵紅。天然氧化鐵紅顏色為橘紅至深棕色，氧化鐵紅顏色為橘紅至深棕色，多用于廉價涂料作著色劑。多用于廉價涂料作著色劑。赤鐵礦 合成氧化鐵紅純度高，著色力很高，應用廣泛。合成氧化鐵紅純度高，著色力很高，應用廣泛。鐵紅耐熱、耐堿性好，不耐強酸。能吸收紫外線，賦鐵紅耐熱、耐堿性好，不耐強酸。能吸收紫外線，賦予涂膜良好耐光性，遮蓋力僅次于炭黑。予涂膜良好耐光性，遮蓋力僅次于炭黑。 偶氮類有機顏料。色澤鮮艷，遮蓋力好。耐光、偶氮類有機顏料。色澤鮮艷，遮蓋力好。耐光、耐水、耐油性好，易溶于芳烴溶劑，耐溶劑性差。耐水、耐油性好，易溶于芳烴

24、溶劑，耐溶劑性差。（2）甲苯胺紅）甲苯胺紅3.黃色顏料黃色顏料（1）鉛鉻黃（）鉛鉻黃（PbCrO4） 鉛鉻黃也稱鉻黃，其主要成分是鉻酸鉛，顏色鉛鉻黃也稱鉻黃，其主要成分是鉻酸鉛，顏色因制造條件與成分之不同介于檸檬色與深黃色之間。因制造條件與成分之不同介于檸檬色與深黃色之間。鉻黃具有較高的遮蓋力、著色力，遇鉻黃具有較高的遮蓋力、著色力，遇H2S氣體顏色會氣體顏色會變暗。是底漆、面漆應用較多的一種黃色顏料。變暗。是底漆、面漆應用較多的一種黃色顏料。 鉛鉻黃是一種黃色粉末鉛鉻黃是一種黃色粉末,是鉻酸鉛和硫酸鉛的類質是鉻酸鉛和硫酸鉛的類質同晶混合物。同晶混合物。（2）氧化鐵黃）氧化鐵黃主要化學成分是主

25、要化學成分是Fe2O3H2O 。 氧化鐵紅顏料適用于各種涂料著色和保護氧化鐵紅顏料適用于各種涂料著色和保護物質，包括水性內外墻涂料、粉末涂料等；也物質，包括水性內外墻涂料、粉末涂料等；也可適用于油性漆包括還氧、醇酸、氨基等各種可適用于油性漆包括還氧、醇酸、氨基等各種底漆和面漆；也可用于玩具漆、裝飾漆、家具底漆和面漆；也可用于玩具漆、裝飾漆、家具漆、電泳漆和磁漆。漆、電泳漆和磁漆。4.藍色顏料藍色顏料（1）鐵藍）鐵藍 由由鐵鹽鐵鹽與亞鐵氰化物或鐵與亞鐵氰化物或鐵氰化物制成的氰化物制成的藍色藍色無機顏料無機顏料，又稱華藍又稱華藍(Chinese blue)，普魯普魯士藍士藍(Prussian bl

26、ue)、米洛麗藍、米洛麗藍(Milori blue)、顏料藍。、顏料藍。 其主要其主要成分成分為為亞鐵氰化鐵亞鐵氰化鐵與與亞鐵氰化鉀亞鐵氰化鉀或或亞鐵氰化亞鐵氰化銨銨的的復鹽復鹽。石青 鐵藍鐵藍的的著色力著色力高，高，耐光性耐光性好，耐堿性差，在好，耐堿性差，在空氣空氣中中140以上可以上可燃燒燃燒。在。在油墨油墨和和涂料涂料用的用的溶劑溶劑中無中無滲色滲色現現象。象。（2）群青）群青 群青顏料是最古老和最鮮艷的藍色顏料，無毒群青顏料是最古老和最鮮艷的藍色顏料，無毒害、環(huán)保，屬無機顏料范疇。害、環(huán)保，屬無機顏料范疇。主要化學成分為主要化學成分為Na6Al4Si6S4O2。 群青是色澤鮮艷的藍色

27、粉末，能消群青是色澤鮮艷的藍色粉末，能消除白色物質內黃色色光，耐堿、耐熱、除白色物質內黃色色光，耐堿、耐熱、耐光，遇酸分解褪色，不溶于水。群青耐光，遇酸分解褪色，不溶于水。群青是一種無機顏料。由硫磺、粘土、石英、是一種無機顏料。由硫磺、粘土、石英、碳等混合燒制成。碳等混合燒制成。5.綠色顏料綠色顏料（1）鉛鉻綠）鉛鉻綠 主要用于生產油漆、涂料、油墨及塑料等工業(yè)產主要用于生產油漆、涂料、油墨及塑料等工業(yè)產品，它是一種工業(yè)顏料。品，它是一種工業(yè)顏料。主要化學成分為主要化學成分為Cr2O3。又稱又稱“翠鉻綠翠鉻綠”或或“油漆油漆綠綠”。 鉛鉻綠的耐久性、耐熱性均不鉛鉻綠的耐久性、耐熱性均不及氧化鉻綠

28、，但色澤鮮艷，分散性及氧化鉻綠，但色澤鮮艷，分散性好，易于加工，因含有毒的重金屬，好，易于加工，因含有毒的重金屬，自從酞菁綠等有機顏料問世以后，自從酞菁綠等有機顏料問世以后，用量已漸減少。用量已漸減少。 （2）酞菁綠）酞菁綠 酞菁綠為綠色粉末，色澤鮮艷，著色力強、遮酞菁綠為綠色粉末，色澤鮮艷，著色力強、遮蓋力強。不溶于水和一般溶劑。耐曬性、耐熱性和蓋力強。不溶于水和一般溶劑。耐曬性、耐熱性和耐油性好耐油性好, 無遷移性。在濃硫酸中為橄欖綠色，稀無遷移性。在濃硫酸中為橄欖綠色，稀釋后呈綠色沉淀。釋后呈綠色沉淀。 主要用于油墨、涂料主要用于油墨、涂料色漿、橡膠、高檔汽車底色漿、橡膠、高檔汽車底漆、

29、室外涂料、粉末涂料、漆、室外涂料、粉末涂料、皮革、人造革、塑料、高皮革、人造革、塑料、高質量油漆著色以及各種樹質量油漆著色以及各種樹脂的著色，具有良好的耐脂的著色，具有良好的耐久性與耐熱穩(wěn)定性。久性與耐熱穩(wěn)定性。5.1.5 顏料的體積濃度和臨界體積濃度顏料的體積濃度和臨界體積濃度 顏料在涂料中的含量對涂料性能的影響較大。一顏料在涂料中的含量對涂料性能的影響較大。一般用顏料的體積濃度來衡量顏料在涂料中的含量。般用顏料的體積濃度來衡量顏料在涂料中的含量。一一.顏料體積濃度顏料體積濃度PVC 在干膜中顏料所占的體積百分數叫顏料的體積濃在干膜中顏料所占的體積百分數叫顏料的體積濃度，有度，有PVC表示。

30、表示。1.顏料體積濃度的定義顏料體積濃度的定義2.顏料體積濃度對涂膜性能的影響顏料體積濃度對涂膜性能的影響 當當PVC 增大時，漆膜內顏料體積大了，漆膜表面增大時，漆膜內顏料體積大了，漆膜表面平滑度下降，光澤下降，遮蓋力增大，著色力增加，平滑度下降，光澤下降，遮蓋力增大，著色力增加，耐蝕性下降，防污力變差。耐蝕性下降，防污力變差。 當顏料吸附了樹脂并在顏料無規(guī)則緊密堆積形成的當顏料吸附了樹脂并在顏料無規(guī)則緊密堆積形成的空間中充滿樹脂時，這時的體積濃度稱為臨界體積濃度空間中充滿樹脂時，這時的體積濃度稱為臨界體積濃度(CPVC) 。二、臨界體積濃度（二、臨界體積濃度（CPVC） 體積濃度與漆膜性能

31、有很大關系，當達到體積濃度與漆膜性能有很大關系，當達到CPVC時，時，各種性能都呈現一個轉折點各種性能都呈現一個轉折點 。1.顏料臨界體積濃度的定義顏料臨界體積濃度的定義2.顏料臨界體積濃度的對涂膜性能的影響顏料臨界體積濃度的對涂膜性能的影響 PVC 與與CPVC 之比稱為比體積濃度之比稱為比體積濃度:= PVC/ CPVC 比體積濃度的取值范圍見表。比體積濃度的取值范圍見表。涂料配方要求涂料配方要求三、比體積濃度三、比體積濃度5.2 填料填料 填料又稱惰性顏料、體積顏料、增量劑，是指填料又稱惰性顏料、體積顏料、增量劑，是指那些不具有著色力與遮蓋力的白色和無色顏料。那些不具有著色力與遮蓋力的白

32、色和無色顏料。5.2.1 填料的作用填料的作用3.能改善涂料的流動性及涂膜的物理力學性能。能改善涂料的流動性及涂膜的物理力學性能。1.能增加漆膜的厚度和體質。能增加漆膜的厚度和體質。2.能降低成本。能降低成本。 來源廣，便宜，化學穩(wěn)定性好，折光指數和成膜來源廣，便宜，化學穩(wěn)定性好，折光指數和成膜物接近，在涂料中是透明的，不阻止光線的透過，故物接近，在涂料中是透明的，不阻止光線的透過，故稱為體質顏料。稱為體質顏料。5.2.2 填料的特點填料的特點 填料較多地與著色力強的著色顏料配用制造色漆，填料較多地與著色力強的著色顏料配用制造色漆，或在涂飾施工時用于調配填孔劑與膩子?；蛟谕匡検┕r用于調配填孔

33、劑與膩子。5.2.3 填料的種類填料的種類1. 硫酸鹽硫酸鹽 BaSO4:呈化學惰性、耐酸、堿，耐光、耐熱、潤滑呈化學惰性、耐酸、堿，耐光、耐熱、潤滑性和分散性好。作面漆、汽車漆和底漆的填料。性和分散性好。作面漆、汽車漆和底漆的填料。CaSO4:底漆填料。底漆填料。 碳酸鈣既降低成本又起骨架作用，可增加涂膜厚度，碳酸鈣既降低成本又起骨架作用，可增加涂膜厚度，提高機械強度、耐磨性、懸浮性。用于底漆，膩子較多。提高機械強度、耐磨性、懸浮性。用于底漆，膩子較多。2.碳酸鹽碳酸鹽CaCO3是最通用的體質顏料。是最通用的體質顏料。輕質碳酸鈣（沉淀碳酸鈣）：輕質碳酸鈣（沉淀碳酸鈣）：由人工加工制成。質量純

34、、由人工加工制成。質量純、顆粒細、體質輕，遮蓋力和著色力也高。顆粒細、體質輕，遮蓋力和著色力也高。重質碳酸鈣（大白粉）重質碳酸鈣（大白粉）：天然石灰石粉末，細度和顏色：天然石灰石粉末，細度和顏色不如輕質碳酸鈣。不如輕質碳酸鈣。（1）滑石粉（）滑石粉（3MgO 4SiO2 H2O） 天然水合硅酸鎂礦粉。晶體呈假六方或菱形的片狀，天然水合硅酸鎂礦粉。晶體呈假六方或菱形的片狀，通常成致密的塊狀、葉片狀通常成致密的塊狀、葉片狀 、放射狀、纖維狀集合體。、放射狀、纖維狀集合體?；刍巯堤烊坏V石經加工磨細而得，質地輕而滑膩。系天然礦石經加工磨細而得，質地輕而滑膩。 可改善涂料的流變性，可改善涂料的流

35、變性，如降低顏料下沉，防止涂料如降低顏料下沉，防止涂料流掛，改善刷涂性，還能吸流掛，改善刷涂性，還能吸收伸縮應力。免于發(fā)生裂縫收伸縮應力。免于發(fā)生裂縫和空隙，因而可增加涂膜的和空隙，因而可增加涂膜的耐久性?？勺飨鈩?。耐久性。可作消光劑。3. 硅酸鹽硅酸鹽-滑石粉，高嶺土，硅灰石，云母粉滑石粉，高嶺土，硅灰石，云母粉（2 2）高嶺土）高嶺土 高嶺土，主要成分是高嶺土，主要成分是Al2O3SiO2H2O。微細微細高嶺土可提高鈦白粉或其他白色顏料的遮蓋力，高嶺土可提高鈦白粉或其他白色顏料的遮蓋力，改善涂料的流變性和光澤。改善涂料的流變性和光澤。（3 3）云母粉）云母粉 云母粉，晶體呈假六方薄片狀、

36、云母粉，晶體呈假六方薄片狀、鱗片狀、板狀，有阻擋隔離作用，鱗片狀、板狀，有阻擋隔離作用，對膜的強度有增強作用，提高其抗對膜的強度有增強作用，提高其抗開裂性，常用于底漆和防銹漆中。開裂性，常用于底漆和防銹漆中。云母粉云母粉 硅灰石（硅灰石（CaSiO3 ），主要用于內墻平光涂料。有），主要用于內墻平光涂料。有一定遮蓋力和較好的裝飾性。一定遮蓋力和較好的裝飾性。 （4）硅灰石（）硅灰石（CaSiO3 ）4.石英砂（石英砂（SiO2） 石英砂的化學穩(wěn)定性好，價格低廉，在乳膠漆中石英砂的化學穩(wěn)定性好，價格低廉，在乳膠漆中使用不僅起到填充作用，而且涂刷性好，平光作用和使用不僅起到填充作用，而且涂刷性好，

37、平光作用和耐候性也好，用在地板漆，甲板漆中還可以改善漆膜耐候性也好，用在地板漆，甲板漆中還可以改善漆膜的耐磨性和抗滑性。的耐磨性和抗滑性。 氣相氣相SiO2（白碳黑）是一種白色、松散、無定形、（白碳黑）是一種白色、松散、無定形、無毒、無污染的無機非金屬氧化物，很好的觸變劑，無毒、無污染的無機非金屬氧化物，很好的觸變劑，可防止在立面上施工時出現流淌、流掛等現象?？煞乐乖诹⒚嫔鲜┕r出現流淌、流掛等現象。天然硅藻土（無定形的天然硅藻土（無定形的SiO2 ）可用作消光可用作消光 劑，用于能調節(jié)室內濕度劑，用于能調節(jié)室內濕度 、消除異味（超微、消除異味（超微細孔比木炭還要多出細孔比木炭還要多出5000

38、到到6000倍倍 ）。）。天然硅藻土天然硅藻土特殊多孔、微孔構造特殊多孔、微孔構造 5.3 顏料的分散理論顏料的分散理論 顏料分散是涂料制造技術的重要環(huán)節(jié)。把顏料粉顏料分散是涂料制造技術的重要環(huán)節(jié)。把顏料粉碎成細小的顆粒，均勻地分布到連續(xù)相中，以期得到碎成細小的顆粒，均勻地分布到連續(xù)相中，以期得到一個穩(wěn)定的懸浮體。一個穩(wěn)定的懸浮體。5.3.1 顏料分散的原因顏料分散的原因 顏料在其制造過程中，最初形成的粒子稱為初級顏料在其制造過程中，最初形成的粒子稱為初級粒子，粒度為粒子，粒度為5nm1m，能輕易地分散到漆料中去，能輕易地分散到漆料中去，但初級粒子在加工過程中，尤其是干燥時，會因種種但初級粒子

39、在加工過程中，尤其是干燥時，會因種種原因相互粘結成聚集體，聚集體之間或聚集體與初級原因相互粘結成聚集體，聚集體之間或聚集體與初級粒子之間還可以粘結成粒子之間還可以粘結成聚集物聚集物，通常聚集物比較容易，通常聚集物比較容易分散，而聚集體粘結比較牢，分散比較困難。分散，而聚集體粘結比較牢，分散比較困難。 顏料在液體介質中分散的好壞不僅影響涂料的色顏料在液體介質中分散的好壞不僅影響涂料的色彩和美感，而且還影響涂料的物理性能，如粘結力，彩和美感，而且還影響涂料的物理性能，如粘結力，耐久性，抗沖擊強度，甚至影響高固含量和水性涂料耐久性，抗沖擊強度，甚至影響高固含量和水性涂料的化學性質。的化學性質。 顏料

40、在涂料中的分散過程由三個階段組成顏料在涂料中的分散過程由三個階段組成-潤潤濕、機械化解聚集（顏料的分散）和穩(wěn)定化濕、機械化解聚集（顏料的分散）和穩(wěn)定化。5.3.2 顏料分散的過程顏料分散的過程 前兩個過程主要通過設備來完成，是創(chuàng)造穩(wěn)定化前兩個過程主要通過設備來完成，是創(chuàng)造穩(wěn)定化的前提，但還不足以得到穩(wěn)定化體系，當剪切力消除的前提，但還不足以得到穩(wěn)定化體系，當剪切力消除時，又可能重新附聚或凝聚，因此必須加入助劑（分時，又可能重新附聚或凝聚，因此必須加入助劑（分散劑）或其它手段以穩(wěn)定已分散的顏料粒子。散劑）或其它手段以穩(wěn)定已分散的顏料粒子。一一.顏料的濕潤顏料的濕潤潤濕是顏料微粒表面的水分和空氣被

41、溶劑所取代的過程。潤濕是顏料微粒表面的水分和空氣被溶劑所取代的過程。 漆料對顏料的濕潤是分散的基礎，為了縮短濕潤完成漆料對顏料的濕潤是分散的基礎，為了縮短濕潤完成的時間，提高濕潤過程的速率，可以采用以下方法：的時間，提高濕潤過程的速率，可以采用以下方法：（1）選用粒徑小、表面經過改性的顏料，使之利于濕潤）選用粒徑小、表面經過改性的顏料，使之利于濕潤和分散。和分散。因為顏料的粒徑越小，顏料越松散，粒子之間因為顏料的粒徑越小，顏料越松散，粒子之間的孔隙越大，越容易被分散。的孔隙越大，越容易被分散。（2）降低漆料的表面張力，使之容易向顏料孔隙中滲透。）降低漆料的表面張力，使之容易向顏料孔隙中滲透。（

42、3）使用低固體含量的漆料配制和研磨漆漿。）使用低固體含量的漆料配制和研磨漆漿。（4）使用濕潤劑來降低液體和固體間的界面張力。）使用濕潤劑來降低液體和固體間的界面張力。（5）使用分散劑吸附在顏料表面上，以降低界面張力。）使用分散劑吸附在顏料表面上，以降低界面張力。（6）先預混合升溫至）先預混合升溫至50以上，靜置過夜，再進行分以上，靜置過夜，再進行分散研磨。散研磨。二二. 機械化解聚集（顏料的分散）機械化解聚集（顏料的分散） 解聚是制漆過程中主要的、消耗能量最大的工序解聚是制漆過程中主要的、消耗能量最大的工序 。顏料的解聚主要靠機械方法來實現。顏料的解聚主要靠機械方法來實現。1.常用機械常用機械

43、 常用的機械設備有常用的機械設備有三輥研磨機、砂磨機、球磨機、三輥研磨機、砂磨機、球磨機、高速分散機、超聲波分散儀高速分散機、超聲波分散儀等。等。（1）三輥機碾磨機）三輥機碾磨機 三輥研磨機是最常用的研磨分散設備，由三個鋼三輥研磨機是最常用的研磨分散設備，由三個鋼輥及傳動部分組成。輥及傳動部分組成。三輥機是典型的用剪切力作用來分散顏料的設備。三輥機是典型的用剪切力作用來分散顏料的設備。三輥速度不同，加料輥為慢速，前輥為高速。三輥速度不同，加料輥為慢速，前輥為高速。2.球磨機球磨機 由鋼筒及傳動部分由鋼筒及傳動部分組成。鋼筒內裝鋼球作組成。鋼筒內裝鋼球作為研磨介質，鋼筒水平為研磨介質，鋼筒水平旋

44、轉，鋼球將顏料粒子旋轉，鋼球將顏料粒子撞擊磨碎。撞擊磨碎。球磨機是典型的用撞擊力來分散顏料的設備。球磨機是典型的用撞擊力來分散顏料的設備。構成及工作原理構成及工作原理 砂磨是球磨的外砂磨是球磨的外延，只不過研磨介質延，只不過研磨介質是用微細的珠或砂。是用微細的珠或砂。3.砂磨機砂磨機 砂磨機砂磨機可連續(xù)進料，顏料、填料的預混合漿通可連續(xù)進料，顏料、填料的預混合漿通過圓筒時，在筒中受到激烈攪拌的砂粒所給予的猛過圓筒時，在筒中受到激烈攪拌的砂粒所給予的猛烈的撞擊和剪切作用，使得顏料、填料等能很好地烈的撞擊和剪切作用，使得顏料、填料等能很好地分散在涂料中。分散在涂料中。 分散后的漿離分散后的漿離開砂

45、粒研磨區(qū)通過開砂粒研磨區(qū)通過出口篩，溢流排出，出口篩，溢流排出，出口篩可擋住砂粒，出口篩可擋住砂粒，并使其回到筒中。并使其回到筒中。 用于顏料和漆料預混合，也可用于研磨后的調稀作用于顏料和漆料預混合，也可用于研磨后的調稀作業(yè)。對易于分散的顏料，高速攪拌機可得到滿意的分散業(yè)。對易于分散的顏料，高速攪拌機可得到滿意的分散效果，轉速一般為效果，轉速一般為4000r/ min -5000r/ min?？梢赃_到幾?？梢赃_到幾萬轉萬轉/ min 。4.高速攪拌機高速攪拌機 用于納米顏料，利用超聲波的空化作用使聚用于納米顏料，利用超聲波的空化作用使聚集的納米微粒均勻分散。集的納米微粒均勻分散。 5.超聲波分

46、散超聲波分散超聲波超聲波 （20KHz50KHz）具有）具有波長短、近似直線傳播、波長短、近似直線傳播、能量容易集中的特點。能量容易集中的特點。 超聲分散是將需要處理的顆粒懸浮體直接置于超聲分散是將需要處理的顆粒懸浮體直接置于超聲場中，用適當頻率和功率的超聲波加以處理，超聲場中，用適當頻率和功率的超聲波加以處理，是一種強度很高的分散手段。超聲波分散的機理認是一種強度很高的分散手段。超聲波分散的機理認為與空化作用有關。超聲波在介質中的傳播過程中為與空化作用有關。超聲波在介質中的傳播過程中存在一個正負壓強的交變周期。介質在交替的正負存在一個正負壓強的交變周期。介質在交替的正負壓強下受到擠壓和牽拉。

47、當用足夠大振幅的超聲波壓強下受到擠壓和牽拉。當用足夠大振幅的超聲波來作用于液體介質時，在副壓區(qū)內介質分子間的平來作用于液體介質時，在副壓區(qū)內介質分子間的平均距離會超過液體介質保持不變的臨界分子距離，均距離會超過液體介質保持不變的臨界分子距離，液體介質就會發(fā)生斷裂，形成微泡，微泡進一步長液體介質就會發(fā)生斷裂，形成微泡，微泡進一步長大成空化氣泡。大成空化氣泡。 這些氣泡一方面可以重新溶解在液體介質中，這些氣泡一方面可以重新溶解在液體介質中，也可以上浮并消失；也可能脫離超聲場的共振相位也可以上浮并消失；也可能脫離超聲場的共振相位而潰陷。這種空氣泡在液體介質中產生、潰陷或消而潰陷。這種空氣泡在液體介質

48、中產生、潰陷或消失的現象，叫失的現象，叫空化作用空化作用。空化作用可以產生局部的。空化作用可以產生局部的高溫高壓，并且產生巨大的沖擊力和微射流，納米高溫高壓，并且產生巨大的沖擊力和微射流，納米粉體在其作用下，表面能被削弱，可以有效的防止粉體在其作用下，表面能被削弱，可以有效的防止顆粒的團聚使之充分分散。顆粒的團聚使之充分分散。 試驗證明，對于懸浮體系的分散存在著最適宜試驗證明，對于懸浮體系的分散存在著最適宜的超聲頻率，它的值取決于被懸浮顆粒的粒度。在的超聲頻率，它的值取決于被懸浮顆粒的粒度。在試驗范圍內，超聲功率越大，黏度越低。試驗范圍內，超聲功率越大，黏度越低。 較大的超聲功率可以更有效的破壞粉體間的團較大的超聲功率可以更有效的破壞粉體間的團聚，但采用大功率進行超聲時，要注意在分散過程聚，但采用大功率進行超聲時，要注意在分散過程中應盡量避免由于持續(xù)超聲時間過久導致的過熱，中應盡量避免由于持續(xù)超聲時間過久導致的過熱，因為隨著溫度的升高，顆粒的碰撞幾率也增加，可因為