UV LED固化機(jī)光固化涂料用的顏料和染料

UV LED固化機(jī)光固化涂料用的添加劑( additive)主要包括顏料和染料、填料、助劑等,雖然它們不是光固化涂料的主要成分,而且在涂料中占的比例很小,但它們對完善涂料的各種性能起著重要作用。
顏料( pigment)是一種微細(xì)粉末狀有色物質(zhì),不溶于水或溶劑等介質(zhì)中,而能均勻分散在涂料的基料中,涂于基材表面形成色層,呈現(xiàn)一定的色彩。顏料應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)恼谏w力、著色力、高分散度,鮮明的顏色和對光穩(wěn)定性等特性。染料(dye)也是一種微細(xì)粉末狀物質(zhì),但它能溶解于涂料的基料中,獲得透明的、艷麗的色澤,但對基材無遮蓋作用,耐光性不如顏料。有色涂料主要用顏料作為著色劑,而染料用作透明清漆的著色劑。
UV LED固化機(jī)光固化涂料用的顏料分無機(jī)顏料和有機(jī)顏料兩大類。無機(jī)顏料價錢便宜,有比較好的耐光性、耐候性、耐熱性,大部分無機(jī)顏料有較好的機(jī)械強(qiáng)度和遮蓋力,但色光大多偏暗,不夠艷麗,品種較少,色譜也不齊全,不少無機(jī)顏料有毒,有些化學(xué)穩(wěn)性較差。有機(jī)顏料色譜比較寬廣、齊全,有比較鮮艷的、明亮的色調(diào),著色力比較強(qiáng),分散性好,化學(xué)穩(wěn)定性比較好,有一定的透明度,但生產(chǎn)比較復(fù)雜,價錢較貴。由于有機(jī)顏料綜合性能比無機(jī)顏料好,有機(jī)顏料正在逐漸取代無機(jī)顏料。現(xiàn)白色和黑色顏料基本選自無機(jī)顏料,而彩色顏料則以有機(jī)顏料為主。
UV LED固化機(jī)光固化涂料顏料是涂料制造過程中不可缺少的原料之一。顏料在涂料中有如下功能:①提供顏色;②對底材的遮蓋;③改良涂層的性能,如提升強(qiáng)度、附著力,增加光澤,增強(qiáng)耐光性、耐候性、耐磨性等;④改進(jìn)涂料的強(qiáng)度性能。部分顏料還可具有防銹、耐高溫、防污等特殊功能。
固態(tài)粉末狀的顏料,加入到涂料基料黏稠的液態(tài)體系中,一定要進(jìn)行分散、研磨和穩(wěn)定的加工過程,其結(jié)果將影響到涂料的應(yīng)用性能。特別對光固化涂料,由于顏料對紫外光存在著吸收與反射、散射作用,使紫外光照射到涂層后,強(qiáng)度發(fā)生變化,影響光引發(fā)劑的引發(fā)效率,從而影響到涂料的光固化速率。
UV LED固化機(jī)光固化涂料顏料的顏色、遮蓋能力通常可用著色力和遮蓋力來表示。
著色力( tinting strength)是指顏料對其它物質(zhì)的染(著)色能力。在涂料中,通常是以白色顏料為基準(zhǔn),將顏料與白色顏料混合后形成顏色的強(qiáng)弱,衡量該料對白色顏料的著色能力。著色力是顏料對光線吸收和散射的結(jié)果,著色主要取決于對光線的吸收,顏料的吸收能力越強(qiáng),其著色力越高。著色力還與顏料的化學(xué)組成、粒徑大小、分散度等有關(guān),著色力一般隨顏料粒徑的減小而增強(qiáng),但到值后,會隨粒徑變小反而減小,存在著色力強(qiáng)的粒徑;分散度越高,著色力越大,但分散度增大到一定后,著色力上升平緩遮蓋力( covering power或 hiding power)是指有色涂料涂膜中顏料能遮蓋底材的表面,使它不能透過涂膜而顯露的能力,通常以覆蓋每平米底材所含干顏料的質(zhì)量(g/m2)來表示。遮蓋力是顏料和涂料基料折射率之差所造成的。當(dāng)顏料與基料折射率相等時,就是透明的;當(dāng)顏料的折射率大于基料的折射率時,就出現(xiàn)遮蓋力,兩者之差越大,遮蓋力越強(qiáng)。表3-101為光固化涂料部分材質(zhì)的折射率
表3-101光固化涂料部分材質(zhì)的折射率

遮蓋力也是顏料對光線產(chǎn)生散射和吸收的結(jié)果,主要靠散射,對于白色顏料的遮蓋力,散射起決定作用;對于彩色顏料,則吸收也要起一定作用,高吸收能力的黑色顏料具有很強(qiáng)的遮蓋力。顏料的遮蓋力還隨粒徑大小而變化,存在著體現(xiàn)該顏料大遮蓋力時的粒徑,對大多數(shù)顏料粒徑在0.2m左右時遮蓋力為佳。