涂料颜料行业的最新进展

涂料工业主要用颜料的最新进展

 

颜料是涂料配方的重要组成部分，可以使涂料具有着色、覆盖、保护、防腐等基本功能，也可以使某些特种涂料具有导电、伪装、光致发光、光致变色、热致变色等特殊功能。可以说，没有现代颜料就没有现代涂料，涂料配方师只有正确的选择颜料，才能设计出一个优秀的涂料产品，而一个优秀的涂料配方具有较高的使用性能、适中的成本和令人满意的环保性能，一个优秀的涂料配方设计师必须是颜料应用方面的专家。因此，涂料配方设计人员必须熟悉颜料的性能，关心颜料方面的最新发展进展。

 

到目前为止，颜料还没有一个确切的定义，美国出版的《颜料手册》将颜料定义为不被分散介质所溶解、基本不与这种介质发生物理化学反应的粒状物质，其粒径可以从非常细的颗粒到相对较粗的颗粒不等。一般为方便起见，涂料中使用的颜料分为无机颜料和有机颜料，金属粉末颜料一般被认为是无机颜料，有机颜料和无机颜料的复合颜料，由于用量太小，一般不构成大类，传统的物理颜料多为无机矿物，因此有时也可归类为无机颜料，无机颜料是涂料工业中应用最广泛的颜料，主要用于覆盖、着色、保护、防腐等，还用于生产各种特殊功能，涂料行业消耗了世界无机颜料产量的50%以上，无机颜料可分为白色覆盖颜料、着色颜料、金属颜料、防锈颜料等。

 

由于价格昂贵，有机颜料在涂料中的使用量相对较少。在世界范围内，有机颜料的用量仅为无机颜料产量的20～25%，但近年来，有机颜料在涂料中的用量迅速增加。究其原因，除了一些色彩鲜艳、着色力强的有机彩色颜料与无机颜料在高装饰性涂料（尤其是汽车涂料）中的组合应用，提高涂膜的色度外，更重要的原因是由于环保法规和工业卫生法规的加强，有机颜料颜料与钛白粉颜料和/或金属氧化物混溶颜料（尤其是钛镍黄等金红石混溶颜料）混合，替代有毒的无机铬酸铅颜料和镉颜料已成为全球趋势，涂料中的有机颜料的重要性越来越明显。

 

涂料工业是物理颜料的使用大户，其消费量仅次于造纸工业。在涂料中，物理颜料不仅具有填充的作用，还具有影响涂料分散稳定性、流变学、光泽和耐久性的作用。随着涂料制备工艺的细化和高档涂料产品的不断增多，涂料行业对精细物理颜料尤为看好，其用量持续攀升。所谓精细形体颜料，是指经过微细化或/和化学预处理（即表面涂装处理）后的深度加的物理颜料，它可以提高涂料的使用性能和涂料的应用性能，在许多配方中节省了钛白粉、彩色颜料等昂贵的颜料，而用于后者的物理颜料有时也被称为颜料填充剂。

 

发达国家涂料工业用主要无机颜料的发展

无机颜料中最重要的是白色覆盖颜料，而钛白粉颜料又是白色覆盖颜料中最重要的。钛白颜料价格很贵，用量很大，因此对涂料的成本影响很大。为了降低钛白粉在涂料中的用量，国外自20世纪70年代以来大力研究开发钛白粉的经济替代品，并取得了可喜的进展。本章将系统介绍该领域的成功经验，并介绍各种钛白粉增量。无机彩色颜料方面，氧化铁颜料因其无毒、色谱全面等优点在涂料工业中应用广泛，是介绍的重点。铬酸铅颜料色相好，色谱完整，在涂料工业中也有广泛的应用。只是因为它们含有有毒的重金属，所以应用受到限制。

 

立德粉也是白色覆盖颜料。20世纪70年代以来，由于立德粉的颜料性能不如钛白粉，发达国家涂料工业基本没有将其作为白色覆盖颜料使用。1996年，德国Sacibin公司停止在德国生产立德粉（转移到广州成立广州华立-Sacibin化工有限公司），标志着发达国家立德粉生产的结束。目前，中国是世界上立德粉最大的生产国和消费国，直到20世纪80年代中后期，其在我国涂料工业中的消费量还高于钛白粉，但近年来已低于钛白粉，这是我国涂料工业进步的重要体现。但由于我国钡资源丰富，立德粉产量很大，价格也便宜得多，在一些中低档涂料中适当使用立德粉为宜，我国要达到发达国家涂料行业基本不使用立德粉的水平，恐怕不是短时间的事。

 

金属氧化物混溶颜料也是无机彩色颜料的一种。由于其无毒、耐热、耐久，成为替代铬酸铅颜料、生产高耐热耐久性涂料的重要颜料，受到人们的高度重视。无机彩色颜料中，古铁蓝、群青蓝在性能上不如有机颜料酞菁蓝，应用范围越来越窄，尤其是涂料配方方面。效果颜料包括铝粉、不锈钢粉、铜锌粉等金属片状颜料，云母珠光颜料，以及新开发的超细二氧化钛等透明氧化物颜料，由于它们与汽车涂装行业密切相关，因而受到人们的关注。

 

受环保法规的制约，传统防锈颜料在国外逐渐失去市场，取而代之的是一些新开发的无毒、浅色的新型防锈颜料。国外涂料配方设计者非常重视物理颜料的选择，国外发达的物理颜料制造业为配方设计者提供了多种物理颜料，从替代钛白粉的角度，一些精细物理颜料，特别是微细化物理颜料，它们还可以增加（节省）其他有价值的彩色颜料（可达5～10%)，因而具有重大的经济意义。除了增量（经济）颜料外，物理颜料还可以影响涂料和涂料的许多性能，涂料配方设计者应有针对性地学习如何选择所使用的颜料。