1、有機顏料的基礎知識和新產品簡介一、幾個基本概念.著色劑：顧名思義，從實用意義上來說，就是能夠給被著色的物質賦予人們需要的顏 色的物質。它們本身具有特定的顏色，包括各種彩色，還包括黑色、白色，以及黑白之間的 灰色。著色劑分為染料和顏料。.顏料與染料：它們之間的主要區別有以下幾個方面：（1）溶解性，在使用過程中，染料是溶解的（有些染料也不是完全溶解，例如分散染料）顏料是不溶解的，或者說溶解度非常低。溶解性是個非常重要的指標，決定了顏料的很多性 能，例如滲色、遷移等。有時為了提高某些使用性能，顏料在使用介質中需要增加一定的溶 解度。某些顏料化的方法，也是利用顏料的溶解性。（2）顏料在使用過程中是有晶

2、型和粒子形態的，并且對顏料的顏色性能及應用性能起決 定性作用。染料則沒有這方面的要求。（3）顏料的顏色基本代表了在使用介質中的顏色，只是隨著沖淡比例的變化產生色光上 不同的變化，但是根本顏色不會改變， 也就是說，顏料在介質中的顏色就是顏料顆粒本身的 顏色。染料在使用時要發生化學反應，所以它本身色粉的顏色與染色后的顏色會不同。3.有機顏料和無機顏料概念上不需要過多的解釋了，主要說一下它們之間的區別顏料性能無機顏料有機顏料常用型高性能光譜范圍類型少，色譜有限，有些顏色 沒有基本覆蓋了全部可見光譜顏色、純度通常陰暗（鋁紅、銘黃、鎘顏 料較鮮艷）通常明亮不透明性高多少有些透明，一些高檔的可以做的不透。

3、著色力低到中通常圖耐曬性（以藍色對比）好到高（7-8）低到中（ 7）好到高（7-8）耐候性不向（與化學結構有關）多數非 常耐候不夠中到高耐熱性通常500 C極少 200 C150 220 C200 -300 C流變性通常有優點，比大多數有機顏 料好大多不好較好溶劑中的牢度- 抗滲出性化學穩定性高中到好好到高不向（與化學結構有關） 群青不耐酸，普魯士曲不耐堿，高（除了在鹽中）高鋁紅和銘黃對酸和光敏感價格低到中中高、顏料的性能指標(一)顏料作為商品，需要表述的性能指標著色性能顏色的色光(色相)很久以來，視覺判斷一直是基本的有優勢的顏色評價方法，依靠專業的色彩人員個人訓練過的眼睛。什么人的眼睛可以作

4、為標準？通常情況下很難界定。顏色評價技術的發展， 已經形成較科學的評價體系，例如使用測試儀，可以做到定性和定量的用數據來描述顏色。一個顏色的定義，靠口頭是不能描述清楚的，例如，“紅色”，什么叫做紅色，即使你使用再多的修飾詞，例如“洋紅”、“醇紅”、“波爾多紅”，也并不準確。要制作出一個顏色的 樣品，例如色卡，就比較直觀的定義了一個顏色。對于實際應用來說，人們更習慣于根據需要的顏色，確定一個標準的顏料， 然后根據特定的分散體系，將待測的樣品與標準樣品，分別制作成一定顏色深度的著色樣品，然后比較試樣與標準樣的色差。常用的顏色系統有CIE*LAB系統，和XYZ三刺激值系統，可以相互轉換。著色力著色力

5、的概念，有絕對著色力和相對著色力。絕對著色力，是基于顏料的吸光性，即在最大吸收波長或在整個可見光譜的總體吸光系 數(后者可以按照不同光譜的分量)。相對著色力，是樣品與標準品之間， 吸光系數進行比較得到的相對值。 在達到相同色深 時，樣品顏料的數量與標準顏料數量相匹配的比值。 不是總能找到精確的匹配，因為兩者之 間存在色光的固有差異，這種差異不能僅靠數量來消除， 其顏色差異可以通過 CIE*LAB系統 表述出來。顏料的色力根據顏料的應用條件，即展色方法不同，以及測定方法、評價方法不同，會有不同的結果。遮蓋力或透明度是指顏料介質層隱藏底材顏色差異的能力，定義是一個確定數量的顏料著色的涂料，完全遮蓋

6、的面積，也可以指遮蓋一個底材需要的圖層的最小厚度。一個涂層要有效的遮蓋底材， 必須要散射，散射的數量與涂層的厚度、 涂層內光的吸收、 底材的顏色差異的大小有關。耐溶劑性和各種應用牢度按照顏料的定義，應該在應用介質中不溶，但是絕對不溶是不可能的，根據介質不同或 加工條件不同，或多或少會有些可溶性，因此在載體中的溶劑達到一定量的時候會出現重結 晶、滲色、噴溢等，阻止顏料的溶解非常重要。控制顏料在介質中溶解性的因素包括：溶劑 的選擇、顏料的化學結構、粒子尺寸，加工溫度。檢測顏料抗某種溶劑的一個試驗方法：將顏料色粉用一片濾紙卷起，放在一個試管中， 加入溶劑，顏料和溶劑的重量要確定。室溫放置24小時，溶

7、劑被染色的程度用來評價顏料的耐溶劑性。這個方法不能完全代表實際應用，但是可以判定趨勢，有指導性。如果顏料有 明顯的溶解，顏料用在含有這種溶劑的介質中，就會發生顏色、流變性、牢度等的問題。耐水性、耐皂洗、耐堿、耐酸 ：有兩個方面的含義，一個是在這些介質中的化學穩定性，第二個是在這些介質中的溶解性。概念不用過多的解釋。 主要是針對顏料的加工環境以及應用環境而言，例如濾餅的擠水轉相過程，需要顏料要耐水，油墨印刷時要求顏料耐水，或堿水。再如，外墻涂料要求耐水 泥或石灰的堿性，汽車洗滌要求汽車漆耐堿水和洗滌劑等。一些色淀顏料，或顏料上含有游離的酸或堿性基團，在酸或堿中會形成鹽， 發生顏色的改變等。這些性

8、能的檢測，都有標準的檢測方法，對其評價是按照級別15級，5級最好。要根據應用確定適當的檢測方法，顏料直接暴露在酸堿等材料中，比顏料和漆料制作成圖層，然后再接觸酸堿等，得到的結果會很不同。包裝物的印刷根據包裝材料和所包裝的物品， 要求的各種牢度很多， 如耐奶酪、耐油、耐蠟、耐藥品、 耐消毒劑、耐蒸煮、熱封口（包括印層顏色變化及對印膜的物理損壞、粘到儀器上）、耐覆膜和碾印等等，都要進行專項的檢測。紡織牢度主要指染色的纖維絲， 或印染的紡織物，在加工過程或應用中保持顏色的能力。如縫紉、洗滌耐水、耐過氧化劑、耐次氯酸漂白、耐排汗（含酶）、摩擦、熨燙、干洗、溶劑、酸堿、耐保險粉、熱壓試驗等。遷移性是指發

9、生滲色和起霜現象。起霜是指溶解的顏料從應用的介質中遷移到表面，擦去后，還會出現。滲色是指，類似的材質接觸時轉移過去顏色。遷移的程度與顏料的化學結構和粒子分布、含量有關。遷移是與被著色全部組分都有關系，如增塑劑、聚合物、穩定劑。對顏料應用時的加工過程的影響Plate-out （延展性）：混煉或碾壓時，顏料在加工設備表面或本體系表面沉積顏料，一旦顏料膜擦掉，不會 再出現。原因是潤滑劑、增塑劑、穩定劑等與PVC介質之間相容性差，遷移到體系表面，把顏料粒子也帶出來。（避免的辦法是降低加工溫度和顏料含量，以及加入硬化劑。 ）Overpigmenrtation/Chalking （粉化或顏料溢出）：主要指

10、顏料載體不能把顏料完全包裹住，顏料超過臨界體積濃度，顏料跑到漆膜的表面。原因：（1）顏料含量過高，或樹脂含量過少， （2）加工過程有問題，沒有將顏料包裹進去， （3）顏料比表面積較大，同原因 （1）, （4）樹脂載體耐光耐候差。（5）顏料耐光耐候差。粉化：含二氧化鈦的著色涂料發生風化。機理是在潮濕條件下， 對光敏感的二氧化鈦在顏料和漆料之間發生作用，加大了在日光UV輻射下的漆料損壞。隨著風化時間增加，顏料與介質分離，損壞了漆膜表面，以前分散好的顏料跑到涂膜的表面。顏料或載體材料耐候不好，促進發生粉化。扭曲變形/聚合物中的成核作用在聚合物冷卻的過程中， 顏料成為聚合物的結晶核心，使聚合物發生結晶

11、， 從而造成變形。顏料粒子的形狀也對成核效果有影響。耐光和耐候耐光：顏料經過日光曝曬后，保持起初顏色的固有能力，測定要將顏料結合分 散體系，不能僅曝曬顏料。大多數無機顏料和所有有機顏料，光照后都會變色。著色的體系對光敏感的因素包括：顏料的化學結構、物理參數（粒子分布、晶型） 、體系中其他組分的 性質。耐光的檢測已經使用氤燈作光源的標準儀器，評價也有色差評價替代了蘭卡標準。 漆料、底材、顏料體積濃度、圖層厚度、添加劑對檢測結果都有影響。耐候：光不是使顏料改變的唯一原因，其他因素如大氣中水（甚至微量的）、氣體、工業排放物、氣候的改變等，這些因素結合，比僅有光照造成的破壞性要大。顏料著 色的涂料體系

12、抵抗氣候中各種化學和物理因素（也包括光在內）的性質。耐候的檢測要求特定的環境，如光照強度、溫度、濕度、沉淀物、氧氣含量、空氣組 成等條件，會隨著每天、每個季節在變化，在地球上的經緯度、高度，與工業區的接近程度 等都有影響。因此在幾個國家形成了工業標準。加速老化儀，模仿戶外環境，但是對于顏色相似，化學結構不同的顏料，在氤燈下和日光下，曝曬得到的結果不同，原因是顏料對光譜的敏感差異，特別是在UV區域。熱穩定性主要是塑膠行業、纖維原漿著色的加工行業，一般要260320 C,對有機顏料來說，是個致命的天生缺陷。 僅有少數可以耐這個溫度。 大多有機顏料耐溫僅 100多度到200c以 下。顏料的熱穩定性有

13、系統依賴性，不僅指介質的化學組成，還包括加工條件、分散程度、 顏料含量。在一個著色系統中，熱變色的原因有：顏料熱分解顏料與介質的化學反應顏料溶解在介質中顏料物理性質發生改變，如結晶轉變，粒子尺寸流動性一個體系的粘度，是整個組分決定的，包括各種組分之間的作用、成分的選擇、分散條件，其中重點強調顏料的分散條件，如團聚體的打開、應用介質的潤濕、分散程度、表面 關系。顏料的影響因素包括：濃度、比表面積、顆粒形狀、表面結構。粒子分布與著色介質的應用性能色力：在一定范圍內，（如果沒有發生顏料的自身散射時， 即濃度低，或有TiO2 沖淡）隨著顏料粒子的減小，色力提高，但是達到半透明點以后，色力不會繼續提高。

14、（在透明體系中，有不按照這個規律的現象） 。色調：粒子尺寸的增加，顏色的變化規律：黃色紅移，橙色紅移，黃光紅色藍移，藍光紅色黃移，棕色紅移，紫色藍移，藍色 紅移。遮蓋力、透明性相關因素：顏料的吸光系數（色力高的顏料，遮蓋也高）、顏料與漆料的相對折射率、顏料分散程度、顏料散射系數。散射率跟顏料粒子的關系，在某個粒子尺寸，遮蓋力有一個最大值， 這個值要根據實際經驗檢測得到。這個尺寸往往與色力最高值的粒子尺寸不同。入Dmax=x（ np-nb）耐光、耐候性：顏料粒子越大，耐光耐候越好。分散性：顏料粒子分布窄的比分布寬的易于分散，顏料粒子大的易于分散，不 是這么簡單，分散是個復雜的過程。顏料粒子的大小與分散過程、再團聚、絮凝（浮色、發花）等有影響。光澤：與顏料分散和尺寸分布有關。粗粒子的光澤暗。耐溶劑和耐遷移性：粒子增大，溶解性降低，耐遷移增強。流動性：粒子增大，提高流動性，降低粘度。1.9顏料的分散顏料粉的分散能力與很多因素相關：與顏料特征相關的因素：化學組成、結晶形態、粒子分布、粒子形狀、表面結構、制作顏料粉的加工過程，特別是干燥和研磨過程。漆料及其組分的物理、 化學性質，包括極性、分子量、粘度、各個組分之間的相容性。 固體或液體添加劑的