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色漿搭配的消色力研究,研究色漿搭配在體系中的消色現象,中國化工網,okmart.com
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色漿搭配的消色力研究,研究色漿搭配在體系中的消色現象
2020年05月06日    閱讀量:     新聞來源:中國化工網 okmart.com  |  投稿

0 前言

色彩的混合是在一種色中加入另一種色以構成與原色不同的色,是基本色衍生和派生的重要方式。除了色料品紅、黃和藍三原色以外,絕大多數的色彩均可以用三原色調配。


在涂料生產調色過程中,如果不重視色漿的搭配,選擇了具有補色關系的色漿,所得的混合色就會呈灰黑感,純度低,且不夠鮮艷中國化工網okmart.com。另外部分混合色漿隨著貯存時間的增長,其穩定性會發生變化,易出現消色現象。由此可見,混合色的穩定性是決定涂料保質期的因素之一。


消色力也稱著色力,是有色顏料對光的吸收和散射的結果,用雷諾值表示。消色力的大小一方面與混合色的散射能力和折射率有關,對光折射率越大,消色力越高,色差就越大;另一方面與其粒徑、粒徑分布和分散性等有關。


隨著手搖自動噴漆消費市場的快速發展,用戶對氣霧涂料的需求各異,氣霧涂料使用的顏料種類增多。在配色時了解色漿搭配的穩定性及如何避免消色現象的發生至關重要。

 

1 試驗部分

1.1 試驗材料

試驗所需的原料來源及規格見表1。

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1.2 試驗器材

CP413電子天平(精度0.01 g,奧賽斯儀器);CM-3600d分光測色儀(科尼卡美能達);SK450振動式混合機(F&FM);SZQ-25濕膜涂布器(上?,F代環境工程技術);QXD-1刮板細度計(過望化工);烘箱;刮板紙。

1.3 試驗步驟

(1)將樹脂、顏料、溶劑、助劑和鋯珠按比例混合,用振動式混合機進行分散研磨,直至色漿細度合格。

(2)將細度合格的兩種色漿按一定質量比(1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1)進行混合,并按m(混合色漿)∶m(白漿)∶m(甲苯)=1∶3∶1調配漆漿,先用振動式混合機振搖約5 min,再用濕膜涂布器進行刮板。

(3)對混合均勻的色漿作好標記,50 ℃貯存,經不同時間段刮板,測同一比例不同時間段下各板的色差。


1.4 檢測方法

1.4.1 色漿的相容性

配色前進行色漿相容性試驗,借助助劑的特殊功能解決色漿與色漿、色漿與樹脂間的相容性問題。如果相容性差,就會出現涂膜浮色發花、絮凝、光澤度降低、分層和貯存穩定性差等問題。采用指研法判斷色漿與色漿、色漿與樹脂的相容性。


將色漿加入白漿中,配成中/淺色,混合均勻后使用濕膜涂布器刮板,待混合色漿快要表干時,用手指研磨涂膜表層部分,表干后觀察擦拭部分和未擦拭部分是否有明顯的色差。如果色差較大,則混合色漿的相容性不好,易出現浮色現象;反之,則表明色漿與樹脂的相容性好。


1.4.2 色漿的細度

細度表征了色漿和漆漿內的顏料、體質顏料等顆粒的大小和分散程度,以微米表示。色漿的細度按照GB/T 1724—1993規定的方法進行。

細度是反映色漿的著色力分散效果和貯存穩定性的一個直觀指標。同一顏料色漿的細度越小,比表面積越大,遮蓋能力也增大,著色力也越高,而且吸收的光能量增加,漫反射減少,有利于提高光澤度和貯存穩定性。但若色漿的細度過小時,色漿容易發生遷移,產生消色力,造成色差大。


容器罐、閥門及驅動器是氣霧涂料的重要組成成分。閥門的氣相旁孔直徑為0.1~0.6 mm,驅動器的孔徑為0.33~0.64 mm。因此氣霧涂料使用顏料的細度不能超過閥門及驅動器的孔徑。


1.4.3 色差ΔE的測定

色漿的穩定和顏色重現性主要體現在著色力和色差兩個方面。色漿的色差包括同一色漿在不同生產批次之間的色差和同一批次不同時間段的色差。色差的大小用ΔE表示,色漿的色差影響著調色的準確性和調色配方的穩定性。


色差ΔE按照GB/T 6753.3《涂料貯存穩定性試驗方法》規定的方法進行。

CIELAB(顏色空間)是基于一個顏色不能同時既是綠色又是紅色,也不能同時既是藍色又是黃色這個理論而建立的。色差ΔE是指兩個顏色之間相比較的差值。CIELAB色差:

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其中,L表示明暗度,+A表示紅相,-A表示綠相,+B表黃相,-B表示藍相,LAB為參照樣,L1A1B1為待測試樣。



2 結果與討論

將各種色漿(除白漿外)進行兩兩混合均勻,檢測混合色漿的相容性,然后通過色差來判斷混合色漿的穩定性。

2.1 混合色漿的相容性

按化學成分顏料可分為有機顏料和無機顏料兩大類。無機顏料可細分為氧化物、鉻酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、磷酸鹽、釩酸鹽、鐵氰酸鹽、氫氧化物、硫化物和金屬等;有機顏料可按化合物的化學結構分為偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮和芳甲烷系顏料等。色漿的搭配組合遵循有機顏料與有機顏料,無機顏料與無機顏料或耐光耐候性能接近(1/25ST沖淡,耐光性應在7~8級或8級,耐候性應在4~5級或5級)的原則。其中白漿、鉛鉻黃和鉬鉻黃為無機顏料,其余的色漿為有機顏料。

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色漿搭配對相容性、板效和色差的影響

從表2可看出,當無機顏料與無機顏料搭配,有機顏料與有機顏料搭配時混合色漿相容性好;無機顏料與有機顏料搭配相容性較差、色差較大。在色彩上有機顏料較無機顏料鮮艷,這是因為有機顏料色彩鮮明純正,著色力強,密度??;在著色力度上有機顏料比無機顏料高,無機顏料多數純度低,色澤較暗,著色力低。


顏料顆粒以附聚體的形式均勻分布于體系中,附聚體越小,色漿的貯存穩定性和展色性就越好。若色漿的分散性不好,相容性差,色漿中的顏料易發生遷移,顏料隨之分離,會造成顏料分布不均,出現浮色和發花現象。


2.2 色漿配比對色漿穩定性的影響

根據色漿搭配組合原則制備混合色漿,將其置于50 ℃烘箱中熱貯存3 d后,用振動式混合機搖勻進行刮板,測定色差ΔE值,所得結果見圖1。

不同色漿配比的ΔE

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從圖1可看出,不同顏色在色差上有著明顯的變化趨勢,不同比例的兩種色漿混合,同一時間段內色差也有所差別。鉬鉻紅/鉛鉻黃色漿搭配,色差只有在1∶9時較小(ΔE≤1),比例大于1∶9時色差ΔE均大于1,說明無機顏料鉬鉻紅/鉛鉻黃搭配貯存穩定性差,調色時盡量減少這種色漿搭配,避免出現消色現象;


大紅色/永固橙色漿搭配在9∶1時色差大,其余比例的色差較小,因此,在色漿搭配時盡量避免9∶1的色漿搭配;大紅色/甲苯胺紫紅、永固橙/甲苯胺紫紅任意搭配比的色差均較小,表明混合色漿的相容性好,質量、過程與體系穩定,不易出現消色現象。


混合色漿的貯存穩定性與顏料濃度和助劑用量有關,色漿用量過高,色漿中顏料附聚體的粒子間距變小,粒子間相互作用力增大,破壞助劑的穩定性作用,導致體系發生分層,色差變大。


2.3 貯存時間對混合色漿穩定性的影響

將不同的色漿按質量比為1∶9兩兩混合后,進行50 ℃貯存穩定性試驗,探討混合色漿的消色力,其檢測結果見圖2。

復合色ΔE與貯存時間的關系

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由圖2中可知,色漿混合比例不變的情況下,貯存時間越長,色差變化就越明顯。鉬鉻紅/鉛鉻黃、永固橙/甲苯胺紫紅的色差變化較大,表明該搭配組合的混合色漿的貯存穩定性較差,容易出現消色現象;大紅色/甲苯胺紫紅、大紅色/永固橙的色差較小,體系穩定,不易產生消色力。

混合色的貯存穩定性與分散效果有關,隨著時間增長,混合色吸收光能增大,助劑逐漸失去效果,體系的穩定性會被破壞,增加調色成本,造成配色不準和出現色差。

 

3 結語

(1)在調色過程中,色漿搭配盡可能遵循顏料搭配組合原則,避免有機顏料與無機顏料搭配和加入具有互補色的色漿,有利于混合色的體系穩定性,消除消色現象。

(2)色漿搭配時,要考慮色漿比例對體制穩定性的影響。無機顏料鉬鉻紅/鉛鉻黃搭配貯存穩定性差,調色時盡量避免鉬鉻紅/鉛鉻黃的搭配比例大于1∶9;大紅色/永固橙的搭配比例應小于9∶1。

(3)永固橙/甲苯胺紫紅貯存穩定性最差,最易出現消色現象;鉬鉻紅/鉛鉻黃次之;大紅色/甲苯胺紫紅,大紅色/永固橙體系最穩定。

因此,手搖自動噴漆調色時盡可能選擇穩定性好的色漿,對于易出現消色現象的體系要避免。


色漿搭配的消色力研究

□ 鄭呂鳳1,陳亮1,凌輝1,2,鄭義釗1,劉彪1

(1.廣東三和化工科技有限公司,廣東中山 528429;2.佛山夫田涂料化工有限公司,廣東佛山 528325)


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