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谈粉体粒度对涂料性能的影响(二)

浏览:9 发表时间:2020-06-06 16:29:01

    涂料遮盖力又称不透明度,是颜料的最重要性能之一,对于白色颜料而言,它是与填料相区别的最主要的标志。涂层产生遮盖力的必要条件是遮盖型颜料的折射率大于涂料基料的折射率。决定遮盖力大小的***要素是颜料折射率与基料折射率之差值的大小,其次为颜料粒度、粒度分布、颗粒形状、分散程度、颜料( 基料的配合形式、颜料体积浓度等。颜料粒度对遮盖力的影响很大。对白色颜料而言,一般地说,当颜料颗粒处于可见光波长(380-760nm)的0.4-0.5倍时,颗粒对于入射光的散射能力***,这时颜料便能使涂层具有较高的遮盖力。


    例如,当二氧化钛颜料的原级粒径处于0.15-0.5um时,其遮盖力较高。在这一粒径范围内,粒径小者遮盖力相对较低,而粒径大者遮盖力相对较高。所以,在以遮盖力为基本质量要求的情况下,例如建筑涂料和要求只涂覆一次便能达到合适不透明度的印铁涂料,都要求采用粒径在0.4-0.5um 的大粒径二氧化钛,而在高装饰性场合,为兼顾遮盖力、消色力和光泽度等因素,则一般要采用粒径相对较小(0.15-0.25um)的二氧化钛。二氧化钛颜料生产商一般都生产大粒径、中等粒径和小粒径)种粒径的二氧化钛,供涂料生产商选用。


   
含有颜料的涂层的透明度与颜料的原级粒径关系极大。能使涂层透明的颜料,称为透明颜料。显然,这种颜料是没有遮盖力的。当颜料的原级粒径远远小于可见光波长的0.4-0.5 倍时,因入射光发生衍射和透射,遮盖力大大下降,涂层的透明度增大。从理论上讲,当具有遮盖力的颜料粒径小于100nm,即处于纳米范围(1-100nm)时,颜料便不存在遮盖力。但实际上,由于颜料颗粒不可能100% 地分散成单个存在的原级颗粒,总有一部分颗粒发生聚集,所以透明颜料的***粒径都远小于100nm,一般只有10-50nm,属于纳米粉体。


   
例如,20世纪80年代开发成功并实现商业化生产的超细二氧化钛,原级粒径一般多为10-50nm,大约为普通遮盖型二氧化钛粒径的1/10,不仅透明度非常高,而且还因这种纳米级尺寸具有更高的屏蔽紫外线的能力,已被广泛用于能产生明显的随角异色效应的汽车车身透明涂料、***木器涂料(木材着色剂)和***防晒化妆品等。


    同样具有很高透明度和屏蔽紫外线能力的合成透明氧化铁红、透明氧化铁黄、透明氧化铁黑、透明氧化铁棕等,其原级粒径为7-15nm,并具有更强的屏蔽紫外线能力,它们也被更早地广泛用于汽车透明面漆、木材着色剂等,以其较低的成本,取代部分昂贵的纳米级***有机透明颜料。


    近年来开发并且投产的纳米级活性氧化锌颜料,粒径为50-60nm,透明且防紫外线,还具有吸收红外线能力,并且具有杀菌功能,已用于防晒化妆品和橡胶中,还可用于专用涂料和塑料中,如各种抗紫外线的涂料、杀菌防霉涂料和隐形飞机用的特种涂料等。


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