玻璃鋼知識點三:色漿
色漿,顧名思義是一種有顏料濃縮漿,是利用不同的顏料,通過對顏料表面處理、表面包裹等技術,經過嚴密的加工工藝研制而成。根據(jù)色漿所使用的溶劑不同,色漿又分為水性色漿、油性色漿、水油通用色漿等;根據(jù)色漿的用途不同又分為涂料色漿、膠帶色漿,造紙色漿、紡織色漿、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等;根據(jù)使用色漿的工具不同,人們把色漿簡單的分為工廠用色漿和機用色漿等等。色漿在自然界里協(xié)同著裝扮著整個世界,小到穿著打扮、日用、玩具等,大到橋梁、房屋建筑等,無不是展示著五顏六色的色彩。
傳統(tǒng)的涂料著色是利用顏料粉直接加到涂料中,或有些涂料廠家自己簡單的把顏料制成漿料,然后加到涂料中對涂料進行著色。這樣做存在一定的弊端:如顏色的重現(xiàn)性不好,著色不均勻,由于沒有專業(yè)的技術和工藝,顏料顆粒比較粗,著色力不高,污染嚴重,加到涂料中,涂料成膜后耐光性、耐侯性差,容易褪色、粉化等。
隨著市場競爭的激烈化,分工越來越細,高端涂料的呼聲越來越高,上個世紀九十年代,國內色漿廠家應運而生,剛開始就一兩家專門做色漿的廠家;其實在國外,上個世紀六十年代就有專門的色漿的廠家。
盡管如此,色漿產品質量反而比剛開始提升了很多,品種也有所完善,色漿廠家也有剛開始的一兩家,到如今已經有二三十家了,主要分布在江、浙、滬、廣東等地。
到目前為止,國內涂料廠家基本上普及了使用色漿。一般的小涂料廠,一年色漿的使用量保守一點估計應在2000-5000元左右(以金額算),中型涂料廠在5-10萬元,大型涂料廠色漿使用量50萬-100萬元左右。不同涂料廠使用的色漿量相差甚巨。而在我國大大小小的涂料廠大概有12000家左右,主要集中分布在長江三角洲這一帶。以平均每家涂料場使用色漿2萬元/年計算,色漿用量大概在2.4億元左右。而2006年我國涂料總量突破500萬噸大關,達到了507.84萬噸,以30%的色漆量計算,每噸涂料色漿用量大概在157.53元,而這是一個非常保守的數(shù)據(jù)。而目前國內色漿廠不到三十家,包進口品牌色漿了不起三十多家。由于設備和技術、資金等的限制,國內真正的大型色漿廠家不多,而國內市場對色漿的需求遠遠大于這些廠家的產出(除了建筑涂料色漿外,還有橡膠制品用色漿,PVC制品用色漿等民用、工業(yè)用色漿,對色漿的需求比涂料大得多),產品良莠不齊,質量還有待更進一步的提升。
水性色漿的應用與發(fā)展
隨著建筑與工業(yè)的飛速發(fā)展,其中包括酒店、商業(yè)、景觀、交通等色漿領域極少設計到的領域都已經大幅進入色漿市場的發(fā)展范圍,正走向整體化、節(jié)能化的發(fā)展趨勢,當然這主要表現(xiàn)在色漿廠家的快速崛起,帶動整個色漿產業(yè)趨向高效、低碳發(fā)展。而作為涂料行業(yè)重要分支,水性色漿在工業(yè)、房產、家具、家電、建材家居的帶動下,迅速成長為消費主流,水性色漿在現(xiàn)代家居裝修、家居裝飾生活中扮演者越來越重要的角色。
水性色漿用于著色,其應用領域十分廣闊,包括涂料、皮革、印刷、造紙、乳膠、紡織等行業(yè),主要服務對象是涂料行業(yè)。
1、色漿的著色強度(著色力)
對于水性色漿的比較,著色強度是一個重要指標,它反映色漿的色濃度、展色性能及顏料分散體絮凝情況。數(shù)據(jù)是按顏色以達到國際標準深度(ISD)的 1/25 所需顏料漿的份數(shù)來衡量,數(shù)值越小,著色力越高。數(shù)值代表需要色漿的克數(shù)加入白色基礎漆中:乳膠漆中— 白色基礎漆鈦白含量為 25% (1/25ST)
2、色漿的相容性(展色性能—指研法)
色漿與使用體系的相容性是影響色漆的浮色發(fā)花、絮凝和有些漆膜表面缺陷的關鍵。在使用色漿配色前,一定要做相容性實驗,助劑經??梢杂脕斫鉀Q色漿與涂料的相容性問題。
將色漿加入白漆中,一般配成中、淺色,涂抹在被涂物表面或仿被涂物表面,待快要凝結時,用手指研磨涂膜表層部分,干結后觀察是否有明顯的色差(目測)。如色漿的細度不夠,分散性能不好均導致色漿展色性不好,會影響色漆的重現(xiàn)性。
3、色漿的分散性能(絮凝程度)
助劑對顏料顆粒的解絮凝程度決定色漿分散體的大小和穩(wěn)定性。一般來說,不可能達到完全解絮凝(即顏料在體系中成原級粒子均一穩(wěn)定存在),只是以顏料顆粒的附聚體的形式均勻分布在體系中。一種好的色漿它的解絮凝程度是相當高的,也就是說,附聚體是盡可能小的,這樣才具有良好著色力、優(yōu)異展色性和存儲穩(wěn)定性的保障。因色漿的分散性能不好,色漿中顏料絮凝體與基料中的白色顏料、填料顆粒的遷移性差異比較容易體現(xiàn)出來,這種差異往往使顏料絮凝體不再均勻分布,當成膜因漆膜內部在溫度、密度和表面張力上存在的微小差異,顏料絮凝體和漆基自然參與這種運動,顏料絮凝體隨之分離,導致浮色和發(fā)花。若色漿分散性能好,則可以避免浮色和發(fā)花的發(fā)生。另涂料自身的分散性的好壞也直接影響色漆的浮色和發(fā)花。
4、色漿的結構性能之一(耐光性、耐候性)
色漿的耐光耐候性的測試是通過戶外曝曬,但實際戶外曝曬時間太長,一般色漿性能檢測大多是通過儀器設備模擬測試。
耐光性:使用戶外丙烯酸乳膠漆做成 1/3ISD 和 1/25ISD 標準色樣來進行曝曬。采用氙燈光源( 1000W )曝曬 72 小時,使用 1-8 級藍羊毛尺與標準色樣同時曝曬,得出色差來評級,1級為差,8級為好,(已通過測色軟件評定)
耐候性:使用戶外丙烯酸乳膠漆做成 1/3ISD 和 1/25ISD 標準色樣來進行曝曬。采用ATLAS人工老化儀曝曬500小時,使用ISD灰卡進行色差評級、1級為差、5級為好。(已通過測色軟件評定)
5、色漿的顏料含量
顏料含量僅做參考,不能作為評定色漿性能的指標。色漿的著色力與顏料含量并不是成簡單的正比關系。相同的顏料含量,其細度不同著色力也有很大差異。為保證色漿著色力的穩(wěn)定,色漿顏料含量是在一定范圍內的變化值,色漿資料上提供的數(shù)值是一個典型的參考值。
6、色漿的細度
細度是反映色漿的著色力分散效果和儲存穩(wěn)定性的一個直觀指標。一般對于同一顏料色漿來說,粒徑越小,比表面積增大,因而遮蓋能力也就增大了,著色力也越高;細度越小,光澤就越高,分散效果和儲存穩(wěn)定性就越好。當然,色漿的細度并不是越細越好,因為當粒子變小,其比表面積增大時,吸收的光能量增加,受破壞的程度也增加,導致其耐候性降低;并且粒徑過小在涂料成膜干燥時,隨著水分的析出,色漿一起向表面遷移,易造成配色不準和墻體色差。
7、色漿與涂料的相容性
指研法取白漆100克,加入2-3克待試色漿,充分攪勻后,涂布在被涂物表面,待快要凝結時,用手指研磨涂膜表層部分,待漆膜干透后,觀察用手指研擦過和未經研擦過的地方是否有色差,如差別較大,則色漿與所測試涂料的相容性不好,以此色漿調出的涂料易產生浮色現(xiàn)象。如顏色相同,一般不會產生浮色現(xiàn)象。
8、色漿的結構性能之二(耐化學介質性)
水性色漿的耐化學介質性主要是耐酸、耐堿性,即耐化學遷移性。該性能基本上取決于顏料本身,在戶外用色漿中必須考慮這一因素。一般水性涂料也是要求耐酸耐堿,不要求耐有機溶劑和其它化學品。
耐酸性、耐堿性:依據(jù)DIN16524 標準,將色漿烘干(105℃)分別置于 1% 的硫酸和2.5% 的氫氧化鈉溶液中24小時后取出、洗滌來測定其耐酸、耐堿性。根據(jù)滲色和顏色的變化,依據(jù)5級標準來評定,達到5級表明耐酸、耐堿性優(yōu)異,1級表明耐酸、耐堿性極差。
9、色漿其他理化參數(shù)
密度:單位為克 / 立方厘米,測定法按GB/T1756 的規(guī)定進行。
粘度:反映色漿貯存穩(wěn)定性的重要指標。(STM- Ⅲ斯托默粘度計)
PH 值:PHB-2 便攜式PH 計測定水性高品質色漿體系的酸堿度(PH值)一般在 7-10之間,因此色漿在 PH值為7-10 的涂料體系中保色性、著色力及展色性等性能極佳。
細度和光澤:反映色漿的分散效果和儲存穩(wěn)定性的一個直觀指標。一般對于同一顏料色漿來說,細度越小,光澤就越高,分散效果和儲存穩(wěn)定性就越好。
10、色漿的質量穩(wěn)定性
一般是通過對生產配方—原材料—生產工藝—成品的嚴格控制,確保色漿的固體分、細度、黏度、著色力、展色性、耐光耐候性等的一致性。(用測配色軟件評估、Lab值及色差控制DE ﹤ 1.0 )
一般水性色漿的貯存穩(wěn)定性在室溫 25 ℃左右時存放一年無明顯的分層、結塊、返粗、沉淀等缺陷,且著色力、展色性及其它物化性能沒有明顯降低。通??梢酝ㄟ^熱儲和冷凍實驗來加速老化判定,通過開罐效果評估和測配色軟件評定。
選擇色漿時應重點考慮以上幾個方面的因素,其他條件各個品牌的色漿基本都能達到而且差異不大。當然選擇色漿時還應從經濟、環(huán)保等角度考慮,如:內墻色漿可選擇耐候性差一些的色漿,同時內墻盡量不要選擇鉻黃等含重金屬的色漿,而應選偶氮類、胺類等。
根據(jù)著色的對象和環(huán)境要求,色漿主要分為耐曬和不耐曬兩種。一般,內用在體系不存在相容性的情況下,以達到顏色要求低成本為原則,不要求耐曬。而外用必須要考慮以下因素:
a.耐光耐候性;b.耐化學介質性(主要是耐酸耐堿性);c.與使用體系相容性 ;d.著色強度、遮蓋力及展色性;e.色漿與色漿之間匹配性f.色漿的儲存穩(wěn)定性;
一般,外用涂料對顏色的保色性是要求相當嚴格的,因此在選用色漿時尤其要注意色漿的耐光耐候性和耐酸堿性。在相容性、著色力、遮蓋力及展色性和儲存穩(wěn)定性良好的前提下,色漿的互配也是至關重要的。應盡可能地選擇耐光耐候性等性能優(yōu)越的單色色漿配色,但事實上往往都是復合色,因此好遵循無機與無機、有機與有機或耐光耐候性等性能接近(1/25ST 沖淡,耐光性應在 7~8 或8級,耐候性應在 4~5或5 級)為原則,這樣,才能確保戶外的保色性,才能避免因著色色漿耐候性能明顯差異,導致時間長引起褪色或顏色不均勻而發(fā)花等涂膜缺陷。