第一节 颜料的分类
一、颜料与染料的区别
颜料是不溶于水,也不溶于使用介质,以高度分散的微粒状态使被着色物着色的一类有色物质,分为无机颜料与有机颜料。
染料可溶于水和有机溶剂,能与被染物以一定的化学键相结合。染料的优点为密度小、着色力高、透明度好,但其一般分子结构小,着色时易发生迁移。其主要特点与区别如表2-1所示。
表2-1 颜料与染料的区别
二、无机颜料
无机颜料通常按生产方法、功能、化学结构和颜色等进行分类。
按生产方法分为天然颜料(如朱砂、铜绿等矿物颜料)和合成颜料(如钛白、铁红等)两类。
按功能分为着色颜料、防锈颜料、特种颜料(如高温颜料、珠光颜料、荧光颜料)等。
按化学结构分为铁系、铬系、铅系、锌系、金属系、磷酸盐系、钼酸盐系、硼酸盐系等。
按颜色分可分为如下几大类。
白色系列颜料:钛白、锌钡白、氧化锌等;
黑色系列颜料:炭黑、氧化铁黑等,可用于耐热工程塑料;
黄色系列颜料:铬黄、氧化铁黄、镉黄、钛黄等;可用于各种热塑性与热固性塑料,适应性广;
红色系列颜料:铁红、钼铬红、镉红等;
绿色系列颜料:氧化铬绿、铅铬绿等;
蓝色系列颜料:铁蓝、群青、钴蓝等。
无机颜料具有耐晒、耐候性好,耐高温,耐溶剂性好,遮盖力强,价格便宜等特点,缺点是色谱不全,颜色没有有机颜料鲜艳。
常用无机颜料的性质与适用范围见表2-2。
表2-2 常用无机颜料的性质与适用范围
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三、有机颜料
有机颜料也分为天然和合成两大类。现在常用的是合成有机颜料,可分为单偶氮、双偶氮、色淀、酞菁和稠环颜料等几大类。有机颜料的优点是着色力高、色泽鲜艳、色谱齐全、毒性小。缺点是产品的耐光性、耐热性、耐候性、耐溶剂性和遮盖力不如无机颜料。
重要的有机颜料有以下品种。
1.不溶性双偶氮颜料
分子结构中含有两个偶氮基团。该类颜料的耐热、耐溶剂性能都比较优良,着色浓度高。典型的品种有:联苯胺黄GP.Y.12、永固黄GRP.Y.13、永固黄GP.Y.14、永固黄HRP.Y.83、永固桔黄GP.O.13、永固橙F2GP.O.34等。
2.不溶性单偶氮颜料
分子结构中只含有一个偶氮基团,不溶于水。该类颜料耐酸、耐碱、耐渗水性能优良,耐光性一般,但耐热、耐溶剂性能较差。
常用的品种有:耐晒黄G(汉沙黄G)P.Y.1、耐晒黄10G(汉沙黄10G)P.Y.3、永固橙RNP.O.5、甲苯胺红P.R.3、永固红F4RP.R.8、甲苯胺紫红P.R.13等。
该类颜料中耐光、耐热、耐溶剂性能比较好的有:永固红FRRP.R.2、永固红FGRP.R.112、永固桃红FBBP.R.146;永固红F3RKP.R.170等品种,属于中高档颜料。
3.色淀颜料
水溶性的染料借助某种工艺形成与该染料颜色基本相同的沉淀,用作颜料,称为色淀颜料。特点是色光鲜艳,耐热、耐溶剂性良好,但耐光、耐候性和耐渗水性较差,较少用于耐候性要求高的产品中。
代表性品种主要有:钡盐色淀耐晒大红BBN,黄光大红P.R.48∶1,黄光大红P.R.243,耐晒艳红BBC;钙盐色淀蓝光红P.R.48∶2,耐晒红BBS;锶盐色淀大红P.R.48∶3,耐晒深红BBM;锰盐色淀P.R.48∶4,金光红C,黄光大红P.R.53等。
4.酞菁系颜料
以铜酞菁为主要品种。酞菁类颜料的特点是耐光、耐热、耐酸、耐碱及耐迁移等性能优异,着色力高,而且价格低廉。主要有酞菁蓝和酞菁绿两种。酞菁蓝的主要品种有:酞菁蓝BP.B.15、酞菁蓝BSP.B.15∶1、酞菁蓝BSRP.B.15∶2、酞菁蓝BGSP.B.15∶3、酞菁蓝GLNFP.B.15∶4;酞菁绿GP.G.7;酞菁绿3YP.G.86。
5.喹吖啶酮颜料
颜料结构中含有苯并咪唑酮结构,将此系列黄、橙、红、棕品种称作苯并咪唑酮颜料。它是一种高档颜料品种,具有优异的耐迁移性、耐晒性及耐热性能。耐光牢度可达7~8级,耐热性超过250℃。
主要品种有:喹吖啶酮红1171、1170、1102、P.R.122(俗称酞菁红);喹吖啶酮紫BH101、BH201、400,P.V.19(俗称酞菁紫);永固黄HCRP.Y.156;永固红HRP.R.171;永固棕HFR等。
6.杂环与稠环酮类颜料
具有优异的应用性能,不仅应用于塑料着色,还可用于涂料和油墨等着色,由于其分子结构复杂、成本较高、综合性能优良,可作为高档有机颜料。
常用有机颜料性质与适用范围见表2-3。
表2-3 常用有机颜料性质与适用范围
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四、溶剂染料
溶剂染料是能够吸收、透射(染料都是透明的)某些波长的光,而不反射其它光的化合物。根据其在不同溶剂中的溶解性能主要分为两类:一类是醇溶染料,另一类是油溶染料。
溶剂染料的特点是着色力高,色彩鲜艳,光泽强,主要用于苯乙烯类与聚酯聚醚类的塑料制品着色,一般不用于聚烯烃类树脂的着色。
主要品种如下。
蒽醌类溶剂染料:如C.I.溶剂黄52#、147#,溶剂红111#,分散红60#,溶剂紫36#,溶剂蓝45#、97#;
杂环类溶剂染料:如C.I.溶剂橙60#,溶剂红135#,溶剂黄160∶1等。
五、金属颜料
银粉实际上是铝粉,分为银粉和银浆两大类,银粉可以反射蓝色光,带蓝相色光,在调色中主要注意粒径大小,看银粉在颜色样板中的粗细,是否粗细搭配而成的,再估计数量。
金粉即铜锌合金粉,铜多为红金粉,锌多为青金粉,着色效果因颗粒粗细不同而异,调色时也是看粗细,或是粗细搭配。
六、珠光颜料
珠光颜料是采用云母为基材,在云母表面涂覆一层或多层高折射率的金属氧化物透明薄膜而成,一般是在云母钛晶片上涂覆二氧化钛层。
主要有银白色系列,珠光金色系列,幻彩珠光系列。珠光颜料具有耐光、耐高温、耐酸碱、不褪色、不迁移、易分散、安全无毒的特点,被广泛应用于塑料制品中,特别是高档化妆品包装等产品。
1.珠光银白
在调色时主要是区分粗细。
微尘级(M级):约1200~1500目大小,具有细腻光泽,遮盖力强;
细粉级(F级):约1000~1200目大小,具有绸缎般光泽,遮盖力强;
普通级(N级):约600~800目大小,具有珍珠光泽,遮盖力好;
闪亮级(S级):约400~600目大小,具有金属闪烁光泽,遮盖力较好;
超闪级(L级):约120~200目大小,具有耀眼的闪烁光泽,遮盖力较弱。
总的来说,珠光颜料粒径大的具有金属光泽,闪烁效果好;粒径小的能发出绸缎一样的柔和光泽,调色时根据样板颜色选择粒径大小或粗细搭配。
2.珠光金色
金色珠光粉相对于金属颜料红金、青金粉等,具有较高的耐温性,遮盖力弱于金粉,因此在调色中可以与透明的有机颜料、炭黑、群青等混合搭配使用。主要品种有红金色、黄金色、青金色、艳金色等。
七、幻彩珠光颜料
幻彩珠光颜料是在云母钛珠光颜料的生产过程中,通过调节涂覆表面的厚度与层次来获得不同干涉色相的彩色珠光颜料,能随观察者的不同角度呈现出不同颜色,行业内称为幻彩或虹彩。主要的品种如下。
红珍珠:正面红紫色,侧面黄色;
蓝珍珠:正面蓝色,侧面桔色;
珍珠金:正面金黄色,侧面淡紫色;
绿珍珠:正面绿色,侧面红色;
紫珍珠:正面淡紫色,侧面绿色;
白珍珠:正面黄白色,侧面淡紫色;
紫铜珍珠:正面红紫铜色,侧面绿色。
不同厂家生产的产品会有不同的干涉色相,在调色中,要熟悉各种干涉颜料的正侧面变化与粗细,才能掌握幻彩珠光的调色技巧。
八、荧光颜料
荧光颜料是一种除了反射颜料本身色相的光,还反射一部分荧光的颜料,具有很高的光亮度,比普通颜料、染料具有更高的反射光强度,显得鲜艳夺目。
荧光颜料主要分为无机荧光颜料与有机荧光颜料。无机荧光颜料如锌、钙等硫化物经过特殊处理后,能够吸收日光等可见光的能量,并将其贮存,在黑暗处又能重新释放出来。有机荧光颜料除了可吸收一部分可见光外,还吸收一部分紫外光,并将它转变成为一定波长的可见光释放出来。
常用的荧光颜料有荧光黄、荧光柠檬黄、荧光桃红、荧光橙红、荧光橙黄、荧光艳红、荧光紫红等,在选择色粉时要注意其耐热性。
九、增白剂
荧光增白剂是一种无色或浅色的有机化合物,能吸收肉眼看不到的紫外光,反射蓝紫色光,从而弥补基材本身所吸收的蓝光来达到增白效果。在塑料调色中,添加量一般为0.005%~0.02%,在具体的塑料类别中有所不同,如果添加量过大,使增白剂在塑料中达到饱和后,其增白效果反而下降,同时成本增加。
常用的增白剂品种如下。
1.OB系列
OB系列有OB、OB-1、OB-4、OB-F、OB-16、OB-100。
OB、OB-100广泛应用于PVC、PS、PP、PE等塑料着色,具有良好的稳定性,优越的荧光增白效果,同时添加量少,已成为国内普遍采用的荧光增白剂之一。OB-1、OB-F与OB-16适用于ABS、PS、HIPS、PA、PC、PP、EVA和硬质PVC等塑料着色。OB-4特别适用于PVC和聚乙烯系列产品,是一种高纯度的增白剂,也可用于PS、PP、PE等塑料中。
2.KCB
KCB主要用于合成纤维与塑料制品的增白,对有色塑料制品有明显的增艳效果,具有极高的增白效果,呈鲜艳蓝亮白色光,广泛用于PE、PP、PVC、PS、ABS等塑料中。
3.KSN
KSN适用于所有塑料,具有用量小效果好的特点,是目前增白剂市场中特优的品种,色光蓝紫,稳定性好、耐晒性优良。