涂料中有机颜料的渗色及避免

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1、中国涂料在线www.coatingol.com涂料中有机颜料的渗色及避免0前言无论是颜料的使用者还是生产者都很关心颜料的渗色现象。通常认为这种现象的发生主要是由于溶解/分散的颜料分子和微粒从所在的基料中扩散到相邻的无色或者不同色相中。一些关于颜料在塑料和油墨中的渗色现象的理论和应用的研究工作已经得到开展。一些条件下会促进渗色现象的发生。所有的热处理和聚合物表面的性能会影响溶解/分散的颜料在基料相的内外扩散。颜料的化学组成，溶解性和粒径分布也与此相关。有一些工业化的标准涉及到渗色的术语和测定渗色倾向的标准试验。这里主要考虑的是颜料在基料中的溶解情况。不幸的是无论在测试还是在预防渗色现象

2、方面，对于颜料在溶剂型和水性涂料中的渗色现象都很少得到关注。试验所用颜料为铜酞菁（HeliogenBlauL6989F，BASF德国）和TiO2（Kronos2310，Kronos，德国）。评估有机颜料渗色影响的配方包括，8.0％(质量分数，下同)酞菁铜颜料，20.0％丙烯酸树脂（ViacrylSc323，Vianova树脂，奥地利），6.7％氨基固化剂（MaprenalMF501，Vianova树脂，奥地利）。用三乙胺调节pH值为8.5。试验用色漆的制备：把酞菁铜颜料加入到部分基料中，用玻璃珠分散混合物1h，玻璃珠直径为2mm，转速为4000r/min，温度为22℃，使用分散机Di

3、spermatAS（Getamann，德国）。接着加入剩余的基料，在同样条件下分散30min。白色的面漆包含相同的基料和17.5％的TiO2。颜料在基料中分散90min，转速为4000r/min，温度为22℃，使用分散机AS（Getzmann，德国）。颜料的改性是采用同前面制备蓝色涂料相同的方法进行分散。不同在于使用了改性的聚合物代替基料树脂。改性后，在80℃室内压力下烘烤12h，接着抽2h真空。测试的蓝色涂料使用标准刮涂器在6mm/s的速度下，在黑色玻璃板上涂装湿膜厚度为100μm的漆膜。在22℃和相对湿度60%的条件下放置48h后，把样板在125℃烘烤30min，接着冷却到室温。

4、然后再涂装湿膜为100μm的白色面漆。在前述条件下放置48h后，在125℃烘烤30min，接着冷却到室温。这样在测试板上有三个不同的涂装区域：三分之一板面只有蓝色测试涂料，三分之一板面只有白色面漆，剩余的三分之一涂装有蓝色测试涂料和白色面漆。为了优选渗色试验，测试涂料表面，面漆表面和两种涂料都有的表面都进行机械和化学处理。机械试验是在涂料表面用1000号砂纸或6μm的金刚砂做划痕试验。化学试验是使用合成的酸性或碱性汗液污染涂料表面。渗色情况的试验是把样板暴露在130～170℃之间，大气压下。在D65下测量颜色评估渗色情况。为了评估渗色情况，每次都要测量三个部分的颜色：一个是双涂层体系

5、（蓝色测试涂料和白色面漆），另外是分别测量测试涂料和面漆的单涂层。许多颜色参数和体系用来评估颜料的渗色情况，例如：L*，a*，b*或L*，C*，h。整体的色差（ΔE*ab）是颜色变化或颜色背离的数值。另外可以采用（K/S）X参数来表示，它是建立于库贝尔卡-蒙克理论的光吸收和反射系数的比值。因为这个参数同颜料的浓度有关，它中国涂料在线www.coatingol.com在实际应用中很重要，并且用来测定渗色情况的数值。结果涂料的表面处理为了验证试验所提供的表面处理方式（机械刮伤，化学污染）对测试涂料和/或面漆的影响，测定样板在170℃进行4h老化前后的色差值。测定结果见表1，其中ΔE和Δ(

6、K/S)X是双涂层相对于白色涂层在170℃进行4h老化前后的色差值。从表1可以清楚地看出任何一种作用于测试涂料或面漆的机械或化学处理（或两者都有），都会增加和加剧渗色现象。使用1000号砂纸打磨和合成的酸性汗液进行化学处理，可以得到最佳的效果。对于测试涂料的表面刮伤试验室标准点。根据作者的结果显示对于测试涂料和面漆进行化学表面处理可以达到相同的效果。老化温度和时间的影响为了分析时间因素对于颜料渗色倾向的影响，我们使用了Fickian法则。这是一个质量为M的颜料扩散控制迁移的关于时间t的函数。等式1b－常数，它同温度以及扩散物质的初始浓度及扩散速率有关。因为颜色测定得到的（K/S）X同

7、渗色颜料的浓度成比例，等式1也可写成：等式2b0－常数考虑到在测定的起始点时已经存在颜料的扩散（如烘烤引起的扩散），可以得到：等式3t0－滞后时间，同测试开始时的颜料扩散相关。为了方便整理得到等式4，如下：中国涂料在线www.coatingol.com等式4B0，B1－常数样板老化测试的结果见图1的［（K/S）X］2对应时间的曲线。表1样板经过在170℃放置4h，表面处理对测试涂料和/或面漆产生的渗色结果的影响表面处理∆E∆(K/S)X·102第一层第二层