b.銅鋅粉:Cu-Zn合金製成的、具有類似黃金色光的鱗片狀微細粉末,俗稱金粉。該合金具有良好的延展性,多次研磨後形成平展、光潔的微細薄片。這種粒子結構決定它在被塗物上平行排列的特性,當含銅鋅粉的載體成膜後,銅鋅粉鱗片徑向互相連接,形成連續的金屬膜,這層金屬膜反射外來光線而呈現出金光。
c.鋅粉及其他金屬顏料:鋅粉顏料是由金屬鋅製造的,其粒子結構有粒狀及鱗片狀兩種,防腐性能優異,多用於鋼鐵的防腐塗層。鋅粉在大氣中具有相當高的耐蝕性,在酸式鹽中也不腐蝕,可作保護層。
其他金屬粉末還有鉛粉、鈦粉、不鏽鋼粉等。
(3)有機顏料
常用的有機顏料有100多種,按化學結構可分為偶氮顏料、酞菁顏料、多環顏料、三芳甲烷顏料四大類。主要有黃、藍紅、綠等顏色,其色彩鮮明,著色力強,密度小,無毒。某些高級品種能滿足長期室外暴曬、高溫加工、耐溶劑、耐遷移等多方麵性能要求,可與無機顏料媲美。
①偶氮顏料指化學結構中含偶氮基的有機顏料,包括不溶性偶氮顏料、偶氮染料色澱和縮合型偶氮顏料等三類,產量約占有機顏料總產量的60%左右。色澤鮮豔,著色力強,密度小,質軟,耐光性較好,用途廣。
a.不溶性偶氮顏料:單偶氮顏料(如耐曬黃G)和雙偶氮顏料(如聯苯胺G)。
b.偶氮染料色澱:2-羥基-3-萘甲酸係顏料(如橡膠大紅LG)、色酚AS係顏料(如PVRedBL)和苯酚磺酸係顏料(顏料紫醬BLC)。
NNOHSO-3顏料醬紫BLC·Ca2+c.縮合型偶氮顏料:如黃色單偶氮顏料和紅色單偶氮顏料,。
②酞菁顏料將氨氣通入熔融的鄰苯二甲酸酐,在金屬鐵作用下得到一種暗藍色物質——鐵酞菁,現在已合成40種以上的金屬酞菁和酞菁化合物。金屬酞菁中穩定性最好者如銅酞菁,即使長期與酸接觸,也不會脫去金屬。穩定性稍差的有鈹、鉛、錳、錫、鎂等金屬酞菁。在工業上,銅酞菁占有重要地位,其次是鈷酞菁和鎳酞菁。金屬酞菁幾乎不溶於一般有機溶劑,在真空或惰性氣體中不揮發。酞菁一般不溶於水,能溶於濃硫酸、氯磺酸,在磷酸中形成酸式鹽。酞菁是優良的著色顏料。
a.酞菁藍:主要組成是細結晶的銅酞菁,具有鮮明的藍色,耐光、耐熱、耐堿、耐化學品,著色力強,是一類主要的藍色顏料。酞菁藍B的結構如下:b.酞菁綠:多鹵代(主要是氯和溴)銅酞菁,多溴代較之多氯代銅酞菁色光更偏黃。酞菁綠也是一種性能優良的重要顏料。
③多環顏料是一類重要的有機顏料,如異吲哚啉酮類顏料、喹吖啶酮類顏料、蒽醌型還原顏料等。
④甲烷係顏料二苯、三苯甲烷係和氧雜蒽係的堿性染料,在顏料生產中使用不同的沉澱劑直接沉澱,生成色原和色澱。沉澱劑加入染料溶液生成的不溶性色素為色原,把染料溶液中的染料附在體質顏料上,用沉澱劑使沉澱固著後,在水中形成不溶性物質,一般稱為色澱。這種顏料的突出優點是色調鮮豔,著色力高,為其他顏料所不及。主要用於油墨、文教用品等方麵。
⑤熒光顏料熒光顏料是不溶於介質而帶有熒光的有色物質,包括熒光色素顏料和熒光樹脂顏料兩類。熒光物質吸收可見光及紫外光後,能把原來人眼不能感覺到的紫外熒光轉變為一定顏色的可見光,其總的反射光強度比一般普通有色物質高。廣泛用於標誌、廣告、信號、美術工藝品、織布印花等方麵。
有機顏料合成實例——耐曬黃G
操作:在250mL燒杯中加入30mL水、4.6g紅色基GL,攪拌下加入6.5mL30%鹽酸進行酸化,繼續攪拌0.5h,加水至80mL。加冰冷至4℃,慢慢加入2gNaNO2(配成30%的溶液)進行重氮化反應,在2~3℃攪拌1h。溶液對剛果紅試紙呈藍色,澱粉碘化鉀試紙呈微藍色,然後加入0.25g活性炭脫色、過濾、備用。
在800mL燒杯中加80mL水、5.2g乙酰苯胺,攪拌加入5.6mL30%NaOH溶液使之溶解。加水至180mL,溫度為10℃,再加0.4g磺化蓖麻油,用約3.3g冰醋酸(衝稀後使用)慢慢地酸析至pH6.5~7.0。加冰水至230mL,將反應好的重氮液於20℃、0.5h內加入,攪拌1h,終點pH為4。過濾、水洗,60~70℃幹燥。
7.3.3顏料膏
顏料與被著色物體不具有親和力,必須借助於適當的成膜劑或黏合劑塗於物體的表麵,否則顏料不能固定在物體表麵。顏料直接加到成膜劑中會引起凝聚結塊現象,因此通常製成顏料、黏合劑和油料(一般為硫酸化油)等添加劑的糊狀物——顏料膏。顏料膏中的黏合劑一般為酪素,也有用羧甲基纖維素或其他合成樹脂作黏合劑的。黏合劑的主要作用是能使顏料和其他組分保持懸浮狀態,阻止其凝聚和沉澱。揩光漿硫化油用作顏料研磨時的潤濕劑,促使顏料在顏料膏中分布均勻,並作為酪素成膜劑的增塑劑。
顏料膏屬於水分散體係,國內早期生產的顏料膏(包括揩光漿)是含酪素的,見表7-29。顏料膏和揩光漿的生產過程及方法完全一樣,隻是兩者在用料比例上有所不同。從表中可看出(括號內數據為相同顏色的揩光漿各組分用量),顏料膏中的顏料較揩光漿中的顏料用量高,而酪素(黏合劑)成分低,硫化油(增塑劑)、苯酚(防腐劑,無硼砂)相應地減少。
普通顏料膏的顏料顆粒較粗(粒徑一般在1μm以上)且分布較寬,平滑性和細膩感差,著色力和遮蓋力不夠理想,致使皮革塗層較厚,影響皮革塗飾的質量。尤其是從20世紀80年代中期至今注重發展低酪或無酪分散色漿,與傳統的顏料膏(揩光漿)相比,生產原理、生產工藝及其配方更為合理,操作方便。
(1)高分散色漿
采用砂磨機代替輥軋機研磨顏料;不用酪素,而用表麵活性劑為顏料分散劑,聚丙烯酰胺(或石花菜)水溶液為保護膠體(穩定劑);所得顏料顆粒細小(粒徑<1μm)而均勻,著色力、遮蓋力強,易於獲得塗層薄、表麵細膩、真皮感強的塗飾效果。
高分散色漿的製備實例(黑色漿)
配方:
炭黑100
十二烷基硫酸鈉3
OP-1025
硫酸化蓖麻油5
乙二醇20
1%聚丙烯酰胺水溶液
或0.1%石花菜水溶液(含苯酚0.6%)
500改變製備高分散色漿時所用的顏料品種及其用量比例,可製得各種顏色的高分散色漿。
(2)高細度顏料膏
采用砂磨機代替輥軋機研磨顏料,研磨後的顏料漿體再用超聲波處理;以硫酸化蓖麻油和聚氧乙烯蓖麻油(EL)為分散劑,酪素為保護性膠體。高細度顏料膏也是漿狀體,顏料粒徑小於1μm,具有一定的黏度和光澤度,屬於弱堿性的親水物質,可與丙烯酸樹脂等水性塗飾材料混溶,作為著色材料用於皮革的塗飾,效果與高分散色漿基本一致。
高細度顏料膏的製備實例
配方:
炭黑10粒子元2
EL0.5硫酸化蓖麻油6
酪素8氨水1.8
苯酚1水70
(3)超精細度顏料膏
超精細度顏料膏是顏料膏的最新改進產品,是顏料膏或皮革專用色漿的發展趨勢。其主要特點是顏料顆粒精細(粒徑在0.2μm左右)而均勻,著色力、遮蓋力都特別強,塗飾時用量少,塗層薄,毛孔清晰,粒麵平細,不影響手感。
(4)無酪素或低酪素顏料膏
無酪素或低酪素顏料膏也是顏料膏或皮革專用色漿的發展趨勢。由於不含(或少含)酪素蛋白質,而是以其他保護膠體(如羧甲基纖維素、纖維醋酸丁酸酯、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等)和表麵活性劑來代替,因此顏料膏的耐貯存性好,塗層的柔韌性、耐濕擦性能都有明顯改善。