珠光顏料

珠光顏料

珠光顏料,是由數種金屬氧化物薄層包覆雲母構成的。改變金屬氧化物薄層,就能產生不同的珠光效果。珠光顏料與其它顏料相比,其特有的柔和的珍珠光澤有著無可比擬的效果。特殊的表面結構,高折光指數和良好的透明度使其在透明的介質中,創造出與珍珠光澤相同的效果。

原理

珠光顏料與其它顏料相比,其特有的柔和的珍珠光澤有著無可比擬的效果。特殊的表面結構,高折光指數和良好的透明度使其在透明的介質中,創造出與珍珠光澤相同的效果。
珠光顏料優良的化學、熱和機械性能提供了它在油漆、油墨塑膠和多種領域中廣泛套用的可能性。它們為這些產品提供一個全新的顏色品質。珠光顏料對人體無毒無害。因而可用於食品包裝和兒童玩具。稀酸和鹼不能侵蝕珠光顏料。珠光顏料對於環境無害,因為它們實際不溶於水,且不含任何重金屬,屬於對水質無害的等級。珠光顏料不能燃燒、也不自燃、不導電、能耐受800℃的高溫。珠光顏料也可用於輻射固化體系(電子束固化、光固化)的反應型塗料中。珠光顏料的化學結構使其有優良的分散性能,能適用於水性塗料。

特性

密度 約3g/
耐化學性 耐水、稀酸、鹼、有機溶劑
耐熱性 溫度800℃無變化、顏料不自燃
電性能 不導電
磁性能 不導磁
耐光性 極好
毒性 通過政府權威機構檢查證明無毒
吸油量 90±20g/100g

分類 [1]

珠光顏料主要分為以下幾類:

1.珠光粉珠光粉又分為普通粉狀珠光材料和使用軟樹脂分散的珠光球,顏色主要有銀色、亮金色、金屬色、彩虹干擾色以及變色龍系列等,其中珠光粉又根據使用方向和使用效果有不同粒徑的區分,粒徑越小,珠光粉遮蓋力越強;粒徑越大,珠光粉光澤度越強;在印刷行業粒徑有比較嚴格的要求,小粒徑可以用於膠版印刷,較大的粒徑可以用於柔印和凹印,並有更好的效果。

2.珠光漿珠光漿是一種高粘度粘度珠光材料,比較適合與膠印油墨混合,具有極好的遮蓋力和較好的光澤度,適合於膠版印刷。

使用方法 [2]

在珠光顏料的使用方面,有以下方法:

1.膠版印刷中選用粒徑較小的珠光粉與印刷油墨按一定比例混合後進行印刷;或者使用水性、UV上光系統在進行上光的上光油中加入一定比例的珠光粉進行上光塗布,效果較好;珠光漿與膠印油墨按一定比例混合進行印刷可以較大的提高油墨亮度以及朱光效果;

2.凹版和柔版印刷選用與印版相對應粒徑的珠光粉與油墨混合進行使用;

3.珠光效果與該種油墨對珠光的承載能力和混合比例有關。

性能改善

光澤的改善

1.納米極TiO2微膠粒的製備將鈦粉與適量濃鹽酸放入溶樣管中,在N,保護下,水浴加熱使鈦粉溶解,形成TiCl溶液。經過濾,用去氧的蒸餾水和稀鹽酸將其稀釋至所需濃度。將配好~TiCl溶液加入到光化學反應器中,以30mj/mjn流量通入Ai氣以防止Ti0離子被空氣氧化,在一定溫度、酸度及攪拌條件下,利用紫外光源照射進行光化反應,製得粒徑為15~30nm的TiO。微膠粒。光化反應的主要反應式為:

2.納米TiO2微膠對雲母鈦表面修飾實驗將珠光顏料與納米級TiO微粒子膠體溶液製成懸浮液(L/S=25),在一定溫度、pH值及攪拌條件下進行反應,一定時間後過濾,水洗至無Cl,烘乾後於800-900。C下煅燒1~2h,便製得以金紅石型納米TiO2,微粒子包覆的改性雲母鈦珠光顏料

據實驗表明此種方法可使顏料的平均反射率提高5%左右,包覆層更加緻密光滑,可明顯改善珠光效應。表面網印的最佳工藝參數為pH=1.50,反應溫度為75℃,攪拌速率為170Y/m_n,反應時間4h。混入帶有與納米TiO2,微粒子呈異號電荷的雜質離子,將破壞納米TiO2,微粒子的單分散性而導致其絮凝,影響網印效果。對網印後的珠光顏料於800~900。C煅燒,使其晶型由銳鈦型基本轉化為金紅石型,珠光效應更佳。

分散性的改善

珠光顏料作為網印油墨、塗料等的著色劑而使用的材料,一般不溶於水、油或溶劑,套用過程中以微細顆粒狀態分散於介質(基料)中。為了充分發揮珠光顏料的著色力、遮蓋力等性能,顏料除必須有一定細度外,還必須能與基料很好的混溶。

由於珠光顏料表面包覆的TiO2,具有強極性,在有機物中易凝聚成團並沉降,其分散性和分散穩定性都很差,直接影響了珠光顏料本身優異性能的發揮和進一步的推廣套用,因此必須對其進行表面處理。可用於珠光顏料表面改性,以提高其分散性的表面改性劑很多,如偶聯劑、表面活性劑、有機矽等。

珠光顏料採用有機矽表面活性劑對珠光顏料進行表面色膜改性,極大地改善了珠光顏料在油墨中的分散穩定性,提高了珠光顏料的使用性能,方法簡單,成本低,效果好,具有工業價值,其方法如下:將5g珠光顏料均勻分散於適量無離子水中,攪拌升溫至包膜所需溫度,加入有機改性此,表面改性劑必須能在顏料表面形成緻密均勻的薄膜,隔離TiO,極性基團,同時又能與有機物結合,起中介作用將極性的無機物與非極性的有機物連線在一起。

分子中的有機官能團乙烯基含有雙鍵,性質活潑,極易與油墨或油漆中的樹脂等有機物反應,從而又能與非極性的有機物很好地結合;同時,分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優良的溫潤性能和疏水性,其降低表面張力的能力可達~lJ20mN/m,使得珠光顏料在有機物中能迅速地濕潤並分散開來,達到良好的分散和穩定狀態。劑,其用量為珠光顏料質量的0.2%~0.8%,恆溫包膜1h後冷卻攪拌0.5h,直接過濾乾燥即得產品。所用有機改性劑有甲基含氫矽油、聚乙烯醇等。

實驗發現,經有機矽化合物改性的顏料在油墨中具有很好的分散穩定性,而導致顏料改性效果差的原因在於各種改性劑的改性機理不同。由於珠光顏料表面包覆的二氧化鈦分子極性很強,使得顏料表面易吸附水分子並使水分子極化而形成表面羥基,從而親水疏油。對顏料進行表面改性的目的是使顏料表面不具有極性分子。因此,表面改性劑必須能在顏料表面形成緻密均勻的薄膜,隔離TiO,極性基團,同時又能與有機物結合,起中介作用將極性的無機物與非極性的有機物連線在一起。A一151分子結構式為:CH,=CH—Si(OC,H),分子中的乙氧基為水解性基團,在水溶液中可水解成為羥基CH,=CH—Si一(OH),這些羥基與活性矽相連,極性很大,能夠在顏料顆粒表面產生化學吸附,通過氧橋與二氧化鈦顆粒牢固相連而均勻地包覆在顏料表面,方程式如下:CH2=CH—Si一(OH)3+3TiO2-OH==CH2CH—S__(O—TiO)3+3H3O

分子中的有機官能團乙烯基含有雙鍵,性質活潑,極易與油墨或油漆中的樹脂等有機物反應,從而又能與非極性的有機物很好地結合;同時,分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優良的溫潤性能和疏水性,其降低表面張力的能力可達~lJ20mN/m,使得珠光顏料在有機物中能迅速地濕潤並分散開來,達到良好的分散和穩定狀態。

A151的用量對珠光顏料分散性的影響較大。用量太少,會使包膜不充分或不均勻緻密,分散性自然不好,隨著A151用量的增加,放置同樣時間後顏料沉澱,質量分數減少,即珠光顏料在油墨中的分散穩定性增加。但用量達到一定值後,顏料的分散性不再增加,說明只要表面處理劑在顏料表面形成一層緻密均勻的薄膜,就能起到隔離TiO,極性基、改變顏料表面性質、提高顏料分散性的作用。同時,改性劑用量太多還會影響珠光顏料的光澤。實驗結果表明,A151與珠光顏料的最佳質量比為0.6:100。

今後研究和開發的重點方向:

(1)為了更好地改善珠光顏料的性能對珠光顏料的形成機理做更深入的研究。

(2)著重對主要使用的表面處理劑(如氧化矽、氧化鋁等)的性能及其對顏料的影響進行更深入地研究。

(3)對珠光顏料進行結構改善,研究多覆層著色珠光顏料的製備技術和工藝條件。

(4)由於金紅石晶的高珠光色彩,開發金紅石化促進劑對製備高質量的珠光顏料有著重要意義。

(5)由於人們對珠光顏料色彩需求的提高,製備新型彩色和變色所以立華塑膠顏料對珠光顏料也是當前研究和市場開發的重點。

套用

一、在塗料中的套用
珠光粉在絕大多數的塗料體系中都適用包括油性,水性,粉末,UV固化等,如汽車、機車、火車、腳踏車等交通工具塗料;室內及室外裝飾性建築塗料;手機、家電日用品、計算機、包裝容器等塑膠底材塗料;家具、裝飾品等木質底材塗料;人造革、皮革、紡織品等表面塗料;金屬及非金屬底材工業裝飾塗料;家電、機械等粉末塗料;人體彩繪、油畫等藝術塗料。
珠光粉在塗料中使用方法十分簡單,為了使分散更容易使用更簡單,先將適量的珠光顏料預潤濕然後混合在各中透明基材攪拌均勻既可得到珠光塗料。
二、使用時應注意事項
1.珠光產品與透明的染料或顏料並用,可以得到獨特優美的色彩效果,但如果和不透明的顏料並用,會降低珍珠光澤。
2.高剪下力的攪拌混合或是長時間的攪拌混合,珠光產品的粒子會被破壞,這是真珠光澤降低的原因
3.塗料在低粘度時,珠光產品粒子會沉澱,使用時請再攪拌即可。
4.由於互補色的現象,請勿將珠光材料之彩虹色系列產品混合使用
三、在塑膠中的套用
本產品在塑膠工業中也得到廣泛的套用包括注塑、吹塑、吸塑、澆鑄、色母粒等塑膠加工工藝,如製造化妝品容器、洗髮水容器、食品及藥品容器、軟管、日用塑膠用品、玩具、紐扣、涼鞋、建築用塑膠製品、家居塑膠裝飾品等等。
先預先潤濕珠光材料然後混合在塑膠塑脂中攪拌均勻
四、在油墨中的套用
珠光粉適用於凹版、凸版、柔版、絲網、塗布等多中種印刷體系油墨,用於製造卡紙、壁紙、名片、水松紙、賀卡等等。
該產品具有極佳的裝飾性,使各種印刷製品的顏色更加自然生動,同時兼備了高貴的珍珠光澤
五、在化妝品中的套用
本產品還廣泛用於指甲油、口紅、眼影、粉餅,染色劑等化妝品及個人護理品行業。
其重金屬與微生物含量經測試都是符合歐洲與美洲標準的。
六、其他 珠光粉還可以套用在紡織品、藝術顏料、橡膠等等。
該產品與常規顏料進行配色時產生一系列新奇的效果,因此能被一些最流行的行業如人體彩繪等所接受。

注意事項

對轎車機車一類裝飾性要求較高的物件,最好選擇200目以上的,否則不能對獲得類似絲綢的柔和光澤。
雲母鈦珠光顏料必須經過表面改性處理,才能在塗料中套用。
由於轎車一類高裝飾性產品對漆膜光澤要求極高,所以採用機械分散式必要的。
雲母鈦珠光顏料表面的二氧化鈦例子薄層在機械作用下可能收到損傷和破壞,故機械分散時應避免過大的剪下力,最好使用高速錨式貨框式攪拌機,對於325目以上的超微珠光顏料,需採用三輥磨分散。
珠光面漆中珠光顏料的質量比一般控制在3%-8%.通過6%,為了增大雲母珠光顏料的遮蓋力,可添加微量(一般為珠光顏料的10%)等粒徑的鋁粉,鋁粉的加入,雖改善了遮蓋力,但影響光澤。
配置珠光顏料的透明面漆時,顏料與載體的質量比為1-3為宜,稀薄的顏料能使底色透過透明的珠光層更能顯示出來。
珠光顏料一般單獨入漆。不能與不透明或光散射性能顏料例如鈦白粉鎘鹽駱酸顏料,高著色率顏料普通氧化鐵顏料混合使用。

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