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        涂料油墨重要的原材料:顏料的種類應用和存在問題

          顏料是涂料和油墨配方中關鍵的原材料之一,起著遮蓋、賦色以及特殊功能性的作用。但顏料顆粒易團聚、分散穩定性差,與體系中樹脂以及溶劑的相容性直接影響到產品的質量以及后期制品的性能。一般是通過添加助劑(潤濕劑、分散劑、穩定劑等)來提高顏料的使用性能,但助劑一方面會產生一些不利的副作用(如助劑從顏料顆粒表面脫落后,產品穩定性下降),另外在一些特殊產品特別是在水性涂料產品中的顏料用助劑,使用到了梳形和星形等多組分聚合物助劑,價格昂貴且不同配方中的適用性也不同。

          在涂料印染領域,顏料的使用提高了織物的耐候性等性能,但由于顏料與樹脂間不存在親和性,印染后暴露在樹脂膜表面的顏料顆粒容易掉落導致耐摩擦性和耐洗牢度下降。為此,提出了一種樹脂/顏料一體化技術,即把樹脂直接包覆在顏料顆粒表面形成核殼結構,一方面解決了顏料顆粒的分散性問題,同時一體化顏料的相容性也得到了提高。針對不同樹脂和溶劑體系,開發對應的樹脂改性顏料是一種綠色、環保、可持續發展的高性能技術手段。

        涂料油墨重要的原材料:顏料的種類應用和存在問題

          顏料的種類:

          顏料一般可分為無機和有機兩大類,一般無機顏料與樹脂及溶劑的相容性較好,通過簡單的表面改性或者少量的助劑添加即可達到良好的使用性能。而有機顏料多為人工合成,相比無機顏料,有機顏料的品種繁多,色彩鮮艷,但其與樹脂及溶劑的相容性較差,對助劑的要求更高。有機顏料表面極性低,在體系中潤濕分散較難。常用的無機顏料主要為鈦白、炭黑、鐵系顏料等,在鐵系顏料中,鐵黃由于在177℃左右會脫水變色,包覆樹脂會提高鐵黃的耐溫性等性能。而對鈦白的包覆可以一定程度上抑制其光催化活性。常用的有機顏料主要為偶氮類顏料、酞菁顏料等。酞菁顏料幾乎不溶于水和有機溶劑,利用樹脂對其包覆后可極大提高它的應用。一些功能顏料(如鋁銀粉)也需要進行表面改性后再包覆樹脂,以達到更好的應用性能。

          由于受到樹脂改性顏料所使用的技術與工藝限制,并非所有的涂料/油墨用樹脂都適合用于顏料的改性與包覆。最常用的樹脂為丙烯酸酯類(如不同丙烯酸酯與苯乙烯的共聚物)和聚氨酯類。為了提高一體化顏料在成膜過程中的性能,經常還采用軟硬單體共聚或者控制軟單體和硬單體在殼層的分布。

        涂料油墨重要的原材料:顏料的種類應用和存在問題

          一體化顏料在涂料、油墨的應用:

          一體化顏料使得顏料顆粒被保護了起來,在實際使用時,避免了顏料的沉降與絮凝帶來的問題,同時一體化顏料成膜之后,避免了顏料顆粒在膜表面的直接暴露,提高了顏料的色牢度和耐候性。由于一體化顏料中的顏料含量一般較高,在配方設計時,可適當減少純樹脂的加入量。在涂料印染中應用時,甚至可以不用再額外添加純樹脂即可達到良好的印染效果。在噴墨印花應用時,顏料的耐摩擦牢度、耐洗牢度都得到了顯著提高。

        涂料油墨重要的原材料:顏料的種類應用和存在問題

          目前一體化顏料存在的問題:

          一體化顏料的粒徑以及粒徑分布受到所用包覆技術的影響,對于小粒徑顏料比較有利,而對于大粒徑顏料該技術使用受到一定的限制。如對炭黑的包覆技術相對成熟,但對鈦白的包覆技術仍存在不足。一方面微細化鈦白的成本較高,另外一方面小粒徑的鈦白其本身光學性能有所降低。此外,對顏料顆粒的包覆多為多顆粒的,如何控制對單顆粒顏料的包覆,或者提高單顆粒顏料包覆的比率是目前存在的一個技術難點。

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