复合无机颜料

中文名 复合无机颜料
分类 复合无机颜料为颜料的
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复合无机颜料为颜料的一种,以下图1为颜料的分类:

图1 颜料类型分类

复合无机颜料制造

复合无机颜料的制造工艺如图2。

图2 CICP复合无机颜料制造流程

复合无机颜料特点

因为大多数复合无机颜料都是在经过800 ℃以上的高温煅烧生产加工而成的,这就决定了它们的化学和物理属性的特点:极佳的耐候性、耐温性、化学稳定性和环保颜料的特性。在所有的颜料中,复合无机颜料的耐候性和耐酸碱性一般都达到涂料要求级别中的最高级别5级,耐光性一般达到8级,耐热性一般达到800 ℃。

当然任何事物都存在两面性,复合无机颜料的缺点因为它的主要成分大都为金属化合物经过高温煅烧生产而成,所以相比其他无机颜料往往成本较高,这也是还未得到大力推广的主要原因,如同样的黑色,氧化铁黑一般市场价在20~30元/kg,但复合无机颜料的铜铬黑一般市场价要达到100元/kg。

因为复合无机颜料优异的耐候性和环保特性,主要使用在对耐候级别要求非常高的涂料体系中,如在氟碳体系需要耐候超过15 a以上的涂料系统中,有些需要高耐候的卷材涂料系统中及最近发展的水性民用建筑涂料体系中也已有厂家推出运用复合无机黑色颜料的冷涂料产品。

复合无机颜料主要产品

在美国,针对复合无机颜料的定义和分类,在1979年就已成立了专业委员会——“干粉颜料制造商协会”DCMA(Dry Color ManufacturersAssociation)来专门定义和分类复合无机颜料,根据DCMA的分类方法,将复合无机颜料按照颜料的化学成分和晶体结构共分为14种:斜锆石型Baddeleyite;硼酸盐型Borate;赤铁矿型Corundum-Hematite;石榴石型Garnet;橄榄石型Olivine;方镁石型Periclase;硅铍石型Phenacite;磷酸盐型Phosphate;柱红石型Priderite;烧绿石型Pyrochlore;锐钛型Rutile-Cassiterite;榍石型Sphene;尖晶石型Spinel;锆石型Zircon。

其中在实践中应用最多和最主要的有3种类型:金红石型,尖晶石型和赤铁矿型。它们的主要颜料产品按颜料索引号有具体的颜料产品,见表1。

表1 金红石型、尖晶石型、赤铁矿型复合无机颜料常见的颜料使用产品

颜料晶型 颜料索引号C.I. 颜色 名称
金红石型 PY-53/Pigment Yellow 53 黄色 镍钛黄
PBRN-24/Pigment Brown 24 棕色 钛铬黄
PY-164/Pigment Yellow 164 褐色 钛锰棕
尖晶石型 PB-28/Pigment Blue 28 正蓝色 钴铝蓝
PB-36/Pigment Blue 36 孔雀蓝 钴铬铝蓝
PG-50/Pigment Green 50 绿色 钴钛绿
PG-26/Pigment Green 26 墨绿色 钴铬绿
PBLK-28/Pigment Black 28 黑色 铜铬黑
PBLK-26/Pigment Black 26 黑色 锰铁黑
PBLK-30/Pigment Black 30 黑色 锰铬镍黑
PBLK-12/Pigment Black 12 黑色 钛铁黑
PY-119/Pigment Yellow 119 褐色 锌铁棕
赤铁矿型 PG-17/Pigment Green 17 军绿色 铬铝绿
PG-17/Pigment Green 17 棕色 铁铬棕
PG-17/Pigment Green 17 黑色 铁铬黑
PR-101/Pigment Red 101 铁红 铁红
PR-101/Pigment Red 102 铁棕 铁棕

以金红石型的Pigment Yellow 53 (C.I.:PY-53镍钛黄)为例,它的金红石型晶体结构如图3。

图3 镍钛黄金红石型晶体结构

注:复合无机颜料使用的铬金属原材料,都需要低价的铬且往往在颜料中的含量极低,好的复合无机颜料都可通过食品安全认证如欧标AP(89)1标准,为环保颜料。

复合无机颜料运用

颜料晶型 颜料索引号C.I. 颜色 名称
金红石型 PY-53/Pigment Yellow 53 黄色 镍钛黄
PBRN-24/Pigment Brown 24 棕色 钛铬黄
PY-164/Pigment Yellow 164 褐色 钛锰棕
尖晶石型 PB-28/Pigment Blue 28 正蓝色 钴铝蓝
PB-36/Pigment Blue 36 孔雀蓝 钴铬铝蓝
PG-50/Pigment Green 50 绿色 钴钛绿
PG-26/Pigment Green 26 墨绿色 钴铬绿
PBLK-28/Pigment Black 28 黑色 铜铬黑
PBLK-26/Pigment Black 26 黑色 锰铁黑
PBLK-30/Pigment Black 30 黑色 锰铬镍黑
PBLK-12/Pigment Black 12 黑色 钛铁黑
PY-119/Pigment Yellow 119 褐色 锌铁棕
赤铁矿型 PG-17/Pigment Green 17 军绿色 铬铝绿
PG-17/Pigment Green 17 棕色 铁铬棕
PG-17/Pigment Green 17 黑色 铁铬黑
PR-101/Pigment Red 101 铁红 铁红
PR-101/Pigment Red 102 铁棕 铁棕

复合无机颜料市场和主要供应商

因为复合无机颜料的材料结构(金属混相化合物)和制备工艺(经过800 ℃以上的高温煅烧)决定了它的物质属性和用途,适用于需要具有优异的耐候性、耐高温性和环保特性的产品中。

涂料领域复合无机颜料应用最多的在氟碳涂料体系、高耐候的卷材聚酯体系和正在推广的水性丙烯酸外墙(需要有高太阳光反射率)的涂料体系。

不得不承认,复合无机颜料在中国还正处在推广起步阶段,与欧美国家相比甚至与周边的日本和韩国在涂料产品中的运用,我们非常有限,但同时这也正是该类型颜料在中国具有广阔的市场发展空间的机会。如在欧美国家,日常看到的蓝色卷材屋顶大多使用的是复合无机蓝色颜料PB-28钴蓝,因为在国外一般要求出厂的卷材产品至少需要耐候15 a以上,但在中国,使用的大多数蓝色卷材产品(屋顶、围栏和简易房)中,因为成本的原因往往大多是在使用有机蓝色颜料(大多只能耐候2~3 a)。

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