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乳膠漆調(diào)色常見問題分析

放大字體  縮小字體 http://www.ruiyunsheng.cn  發(fā)布日期:2016-04-29  來源:中國新型涂料網(wǎng)  瀏覽次數(shù):422
中國新型涂料網(wǎng)訊:
       采用水性色漿對乳膠漆進(jìn)行調(diào)色, 已被大多數(shù)涂料生產(chǎn)廠家所接受。在調(diào)色過程中必須對顏色、耐候性、遮蓋力、涂膜的物理機(jī)械性能、調(diào)色價(jià)格、毒性等方面加以考慮, 要做到各方面的最優(yōu)化是一件很困難的事, 常會(huì)因?yàn)轭櫞耸П硕霈F(xiàn)各類質(zhì)量問題。本文指出乳膠漆在調(diào)色過程中容易出現(xiàn)的問題, 并分析其原因和解決方法, 總結(jié)歸納出乳膠漆調(diào)色用色漿的最佳方法。
問題分析及解決方法:
乳膠漆與水性色漿的相容性:
1、用水性色漿對乳膠漆進(jìn)行調(diào)色, 首先必然要求水性色漿和乳膠漆有很好的相容性, 若相容性不佳, 則會(huì)產(chǎn)生絮凝、浮色、發(fā)花、著色力下降、色相偏移、細(xì)度增大、光澤降低、涂料穩(wěn)定性變差等現(xiàn)象。
2、判斷相容性最好的方法是做指研實(shí)驗(yàn), 其操作方法為: 將最大量的色漿加入到乳膠漆中, 混合攪拌均勻后涂布在刮涂紙上, 在其表干前用手指擦拭約一分鐘左右, 實(shí)干后觀察擦拭部位與未擦拭部位是否有色差, 若無色差, 說明相容性好: 若存在色差, 則說明顏料存在絮凝, 擦拭部位因受到外力的作用而解絮凝
3、可用其它方法測試相容性:(1) 觀察色相變化絮凝會(huì)使色相紅移; (2) 測量細(xì)度; (3) 淋涂實(shí)驗(yàn)。
產(chǎn)生相容性不良的原因一般有二種可能:
一、是色漿的分散穩(wěn)定性差, 易產(chǎn)生絮凝、浮色、發(fā)花等弊病, 這要求用戶應(yīng)選用分散性、穩(wěn)定性好的高性能色漿;另一個(gè)原因可能是乳膠漆內(nèi)潤濕分散劑的用量不足或不適宜, 在色漿加入后乳膠漆內(nèi)的顏、填料粒子搶奪色漿顏料表面的分散劑, 使色漿顏料產(chǎn)生絮凝, 這時(shí)需要增加乳膠漆分散劑的用量或改變潤濕分散劑, 直至通過相容性實(shí)驗(yàn)。
      值得一提的是在色漿同乳膠漆相容性良好時(shí),色漿加入乳膠漆后一般只需用分散機(jī)攪拌均勻或混勻機(jī)混合均勻即可, 不再需要砂磨或高速分散。在砂磨或高速分散條件下的高剪切力會(huì)使乳膠漆內(nèi)的顏、填料進(jìn)一步分散產(chǎn)生新的表面, 新生表面需要吸附分散劑來穩(wěn)定, 這可能會(huì)引起色漿內(nèi)顏料的絮凝。
顏色的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性:
1、乳膠漆調(diào)色是為了給予涂料以豐富的色彩, 這就要求顏色必須有很好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性既相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián), 對用戶來說它們很重要, 對于同一用戶來說批次之間的重現(xiàn)性可能更加重要。
2、影響顏色的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性的因素有許多方面, 其中最重要的是色漿質(zhì)量的穩(wěn)定性、顏色配方的準(zhǔn)確性和基礎(chǔ)漆的穩(wěn)定性。在基礎(chǔ)檢穩(wěn)定的前題下, 乳膠漆采用無配色軟件支持的普通色漿來調(diào)色, 完全憑經(jīng)驗(yàn), 需要反復(fù)多次校正, 必定會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性差的后果, 但采用有配色軟件支持的高品質(zhì)色漿, 調(diào)色將會(huì)有很好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。這是由于它們在色漿質(zhì)量的穩(wěn)定性和顏色配方的準(zhǔn)確性二個(gè)方面有著本質(zhì)的不同。
       從以上分析可以認(rèn)識(shí)到, 實(shí)現(xiàn)顏色準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性最簡單可行的方法是采用有配色軟件支持的高品質(zhì)色漿調(diào)色。
顏色的鮮艷性:
       在乳膠漆的調(diào)色過程中, 常常遇到顏色不夠鮮艷, 或者飽和度差的情況。產(chǎn)生這種情況一般可能有如下幾種原因:
1、色漿的飽和度不夠;
2、采用的色漿系統(tǒng)不能很好地覆蓋整個(gè)色空間, 靠遠(yuǎn)離顏色坐標(biāo)點(diǎn)的色漿來調(diào)色, 即使能調(diào)出色相相近的顏色, 飽和度也一定會(huì)大大降低;
3、顏色配方中采用的色漿過多, 甚至于在同一配方中使用互補(bǔ)色, 使飽和度也大為降低, 由于顏色混合是相減混合, 會(huì)使顏色暗淡;
4、乳膠漆中含有的白色顏料過多或由于PVC 太高產(chǎn)生的干遮蓋力沖淡。
 必要獲得鮮艷的顏色, 必需注意以下幾個(gè)問題:
1、制造色漿的顏料必需鮮艷, 由于顏料的結(jié)構(gòu)、晶型、原級(jí)顏料粒子的尺寸等方面都對顏色的鮮艷性產(chǎn)生影響, 因此對制造色漿的顏料要嚴(yán)格控制
2、采用的色漿系統(tǒng)要能很好地覆蓋整個(gè)顏色空間, 任何一種顏色都能從色漿體系內(nèi)找到色空間距離較近的色漿來調(diào)制, 這樣可以保證在不太大犧牲飽和度的情況下達(dá)到色相的一致; 
3 、顏色配方中選用的色漿種類應(yīng)盡可能少, 只要采用的色漿系統(tǒng)適當(dāng), 任何一種顏色最多只要四種色漿均可調(diào)出,色漿的種類過多不僅顏色暗淡, 而且不經(jīng)濟(jì);
4、高飽和度的顏色一般不用白色顏料, 而用清漆調(diào)制即可。若基漆內(nèi)含有白色顏料或白色顏料過多, 飽和度必定會(huì)降低或需要加入大量的色漿來達(dá)到足夠的飽和度, 這樣將使調(diào)色成本大大提高, 同時(shí)還可能影響涂料的其它性能; 
5、乳膠漆中常采用通過提高涂料的PVC 產(chǎn)生“干遮蓋力”的辦法來降低成本, 當(dāng)調(diào)制高飽和度的顏色時(shí), 這種“干遮蓋力”會(huì)象白色顏料一樣, 沖淡色彩, 降低飽和度,因此涂料的PVC 不可太高, 一般不應(yīng)大于45 %。
而配色軟件支持的高品質(zhì)色漿系統(tǒng)能完全覆蓋整個(gè)色空間, 每種色漿色相和色強(qiáng)度都有嚴(yán)格控制, 有很好的鮮艷性, 在全部顏色配方中遵循同一配方不使用互補(bǔ)色, 依據(jù)每個(gè)配方最多使用四種色漿的配色原則, 可充分保證顏色的鮮艷性。
耐候性:
       耐候性是外墻乳膠漆最重要的性能之一, 但由于檢測時(shí)間長、測試儀器昂貴, 到目前為止還沒有很好的檢測方法, 因此它是涂料生產(chǎn)廠家最難把握、最易出現(xiàn)質(zhì)量問題的指標(biāo)。
引起耐候性差的原因常有以下幾種: 
(1) 顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶型不適宜; 
(2) 淺色漆和深色漆中選用了耐候性相同的色漿; 
(3) 顏料的粒徑太小; 
(4) 漆內(nèi)乳液的耐候性太差; 
(5) 涂料的顏料體積濃度過大等因素。
       因此要獲得耐候性較好的涂料, 必須綜合全面地考慮以上各種因素。
       顏料的耐候性能主要取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)及晶型。無機(jī)顏料中的金紅石型鈦白、氧化鐵系顏料有極好的耐候性,是外墻乳膠漆中應(yīng)用最多的顏料。銳鈦型鈦白、立德粉、鉻酸鉛類顏料由于耐候性差, 不能在外墻涂料中使用。釩酸鉍類顏料有很好的耐光性, 但由于遮蓋力差、價(jià)格昂貴, 在外墻涂料中也很少使用。耐候性優(yōu)良的有機(jī)顏料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有分子量大、分子內(nèi)含鹵素原子、極性基團(tuán)、金屬原子和分子間可形成氫鍵等特點(diǎn)。有機(jī)顏料中用量最大的為酞菁系列顏料, 酞菁蘭( PB15 ∶4 、PB15∶3 、PB15∶1) 、酞菁綠( PG7 、PG36) 均有很好的耐候性, 可用于不同色域的外墻乳膠漆中。
       外墻涂料中最難選擇的是紅色和黃色, 必須綜合考慮顏料本身的耐候性、顏色的深淺以及著色力和價(jià)格等方面。
       在外墻涂料中常用的紅色顏料有單偶氮紅(PR112) 、喹吖啶酮紅( PR122) 、喹吖啶酮紫(PV19 紅相紫) 、蒽醌酮紅( PR168) 等顏料。單偶氮紅顏料耐候性一般, 但著色力高, 顏色鮮艷;喹吖啶酮顏料無論是深色還是沖淡色的耐候性均好, 沖淡色的耐候性甚至還略有提高; 蒽醌酮紅的耐候性最佳。由于有機(jī)顏料沖淡色和深色相比耐候性下降, 因此PR112 不能用于淺色, 可有限度地
       用于中間色域, 主要用于深色大紅, 淺色則用耐候性更好的喹吖啶酮顏料和蒽醌酮紅顏料來調(diào)色。monicolor 調(diào)色系統(tǒng)對此則有嚴(yán)格的規(guī)定: PR112 不能用于A 基漆(白漆) 中, 在B 基漆(半白漆) 中用量每升不得少于136 個(gè)單位(一個(gè)單位= 01308ml) ; 在C 基漆(清漆) 中用量不得少于鈦白漿用量的一半。此規(guī)則可保證每個(gè)顏色配方都有很好的耐候性。DPP 系列紅顏料(如PR254) 有很好的耐候性, 但其價(jià)格太高, 性能已超過乳膠漆對顏料的要求, 很少用于乳膠漆中, 而主要應(yīng)用于高檔汽車面漆中。
       外墻涂料中常用的黃色顏料有單偶氮黃(PY74) 、雙偶氮黃(PY83) 、喹啉黃(PY138) 和異吲哚啉酮(PY109) 等顏料。偶氮顏料為傳統(tǒng)的有機(jī)顏料, 耐候性一般, 但顏色鮮艷, 著色力好,且價(jià)格便宜, 主要用于中、深色的著色; 喹啉黃和異吲哚啉酮的分子內(nèi)都含有極性基團(tuán), 分子間可形成強(qiáng)烈的氫鍵, 使它們有極好的耐候性能, 其沖淡色的耐候性也可達(dá)到4~5 級(jí), 主要用于淺、中色色域的著色。如何正確地使用普通黃色有機(jī)顏料和高性能黃色有機(jī)顏料, 在monicolor 調(diào)色系統(tǒng)中有極嚴(yán)格的配比規(guī)定, 保證調(diào)色配方有很好的耐候性。獲得外墻涂料高耐候性的另一種方法是在顏色設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用中、低彩度的顏色, 便可采用無機(jī)顏料或無機(jī)顏料和有機(jī)顏料一起來調(diào)色, 這一點(diǎn)無論是從顏色美學(xué)還是從經(jīng)濟(jì)性上考慮也都是一致的,從各大涂料公司的外墻色卡也能得出這一結(jié)論。
       色漿內(nèi)顏料粒子的直徑變小, 著色力提高, 但耐光光澤度會(huì)變差, 因此顏料的粒徑不是越細(xì)越好, 而應(yīng)控制在某一適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)。高品質(zhì)色漿的細(xì)度都嚴(yán)格控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi), 在加入到乳膠漆中后只需攪拌均勻或用混勻機(jī)混合均勻即可, 不用再繼續(xù)砂磨, 否則不僅會(huì)出現(xiàn)上述分散劑的重新分配引起的顏料絮凝, 還會(huì)出現(xiàn)因顏料細(xì)度過小而導(dǎo)致的耐候性降低。
       乳膠漆的耐候性能在很大程度上取決于乳液的類型、涂料的PVC 等因素。乳液的耐候性差, 易被破壞, 顏料則失去了保護(hù), 受到的輻射密度加強(qiáng), 耐候性變差; 涂料的PVC 越高, 一方面顏料粒子受到基料的保護(hù)越少, 耐候性變差; 另一方面涂膜表面越粗糙, 吸收的光和熱越多, 也加快了顏料的破壞速度, 耐候性變差。因此要得到保色耐候性好的涂料, 不僅要求顏料的耐候性要好, 還要求選用耐候性優(yōu)良的純丙、硅丙、苯丙等乳液, 且涂料的PVC 不可太高。
遮蓋力不足或遮蓋力過剩:
        色漿不僅賦予乳膠漆豐富的色彩, 還有一個(gè)重要功能是提供乳膠漆的遮蓋力, 這一點(diǎn)往往易被大家忽視, 因此也是常出現(xiàn)質(zhì)量問題之處。
        由于現(xiàn)行的乳膠漆國家標(biāo)準(zhǔn)中僅對白色或淺色有對比率的要求, 對中間色及深色無遮蓋力的具體指標(biāo), 因此許多廠家對中間色和深色的遮蓋力沒有控制。中間色和深色含鈦白較少, 含有機(jī)顏料較多, 而有機(jī)顏料的遮蓋力較差, 因此中間色和深色最易出現(xiàn)遮蓋力不足的問題, 有些廠家甚至向其用戶提出淺色涂二道, 中間色涂三道, 深色涂四道的要求, 顯然這種要求很難讓用戶接受。解決問題的方法有: (1) 基礎(chǔ)漆的鈦白含量要適宜, 要分別用鈦白含量為高、中、低不同的基礎(chǔ)漆來進(jìn)行淺、中、深色的調(diào)色, 鈦白能提供給涂料很好的遮蓋力, 但用量過少, 涂料很難有較好的遮蓋力; (2)通常無機(jī)顏料的遮蓋力比有機(jī)顏料的遮蓋力要好得多, 因此在設(shè)計(jì)顏色配方時(shí)要盡可能使用無機(jī)顏料或無機(jī)顏料和有機(jī)顏料一起來調(diào)色; (3) 在選用有機(jī)顏料時(shí), 不但要求顏料具有較好的耐候性和著色力, 還要求其具有較好的遮蓋力。
        另一種常見問題是遮蓋力過剩。國內(nèi)許多中小型涂料廠習(xí)慣生產(chǎn)白色乳膠漆, 很少甚至根本不生產(chǎn)半白乳膠漆和乳膠清漆, 常用半白漆來調(diào)深色,用白色漆來調(diào)中間色甚至深色, 這樣必需加入大量的色漿才能達(dá)到一定的飽和度, 其結(jié)果是: (1) 白漆已有很好的遮蓋力, 加入大量色漿后遮蓋力產(chǎn)生嚴(yán)重過剩; (2) 大量色漿的加入將會(huì)使調(diào)色成本成倍提高; (3) 色漿超過最大加入量時(shí)將使涂料的耐水性、耐擦洗性等性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
       現(xiàn)代調(diào)色系統(tǒng)根據(jù)顏色的深淺不同, 通常選用三種鈦白含量不同的基礎(chǔ)漆來調(diào)色, 精選最佳遮蓋力的顏料, 同時(shí)充分考慮盡可能選用無機(jī)顏料的原則設(shè)計(jì)每個(gè)顏色配方, 可避免發(fā)生遮蓋不足或過剩的問題。另外, 乳膠漆的遮蓋力還要根據(jù)涂膜的厚度來設(shè)計(jì), 顏色配方一般是按干膜厚度為30μm~60μm 的涂料設(shè)計(jì)的, 當(dāng)干膜厚度大于60μm (如彈性涂料) 時(shí), 應(yīng)對調(diào)色配方進(jìn)行調(diào)整, 適當(dāng)降低涂料的遮蓋力。采用調(diào)色系統(tǒng)的用戶可以很方便地通過調(diào)整顏色管理軟件中的色漿分配注入規(guī)則來實(shí)現(xiàn)全部顏色的調(diào)整。
色漆涂膜的性能:
       使用高性能色漿調(diào)色在不超過最大加入量時(shí),對涂料的性能幾乎沒有影響, 但使用低檔色漿或色漿使用不當(dāng)時(shí), 可能會(huì)對涂料的性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響, 使涂料的耐水性、耐擦洗性、耐堿性、光澤等性能降低, 使原來合格的基礎(chǔ)漆變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品, 這種影響對于中、低檔乳膠漆的影響尤其嚴(yán)重。圖1 是不同品質(zhì)色漿的添加量對不同質(zhì)量乳膠漆的耐刷洗性能的影響規(guī)律。
       低檔色漿大量使用乙二醇作保濕劑, 親水性強(qiáng), 價(jià)格低的乳化劑和潤濕劑來分散穩(wěn)定顏料; 高檔色漿則采用丙二醇作保濕劑, 大量采用高品質(zhì)分散劑來分散穩(wěn)定顏料。乙二醇吸水性較丙二醇強(qiáng),在涂料干燥成膜過程中揮發(fā)速度慢, 特別是在低溫高濕的條件下, 其揮發(fā)速率可能會(huì)低于成膜助劑,影響乳液的融合成膜。乳化劑和潤濕劑有一定的親水性, 且由于分散效果不如高品質(zhì)分散劑, 因此用量較大, 會(huì)長期保留在涂膜中, 影響涂膜的耐水、耐擦洗、耐堿等性能。
       色漆涂膜性能變差的另一個(gè)原因是基礎(chǔ)漆選擇不當(dāng)。如前所述, 選用白色基礎(chǔ)漆來調(diào)中間色或用半白漆來調(diào)深色漆時(shí), 色漿的用量將會(huì)成倍地增多, 超過色漿的最大加入量, 將會(huì)嚴(yán)重影響涂料成膜, 且最后涂膜的親水性物質(zhì)的含量將會(huì)大大地提高, 涂膜的耐水、耐擦洗等性能顯著降低。有配色軟件支持的調(diào)色, 根據(jù)顏色的深淡, 選用鈦白含量不同的白漆、半白漆和清漆調(diào)色, 色漿的用量不可能超過最大用量, 因此對基礎(chǔ)漆的性能幾乎無影響。
 
 
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