編輯本段基本簡(jiǎn)介
珠光顏料,(又稱珠光材料)。是作為提高產(chǎn)品附加價(jià)值的高亮度材料,目前在印刷行業(yè)使用效果較好,其能夠提高產(chǎn)品色澤的鮮艷程度,也可以改變色彩呈色效果,是用于包裝印刷、彩色印刷的新型材料。[1]
編輯本段珠光顏料的原理
珠光顏料優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕、耐高溫性能提供了它在涂料、
油墨、塑料和多種領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的可能性,它們?yōu)檫@些產(chǎn)品提供了一個(gè)全新的顏色體系和顏色品質(zhì)。珠光顏料重金屬含量低,符合相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因而可用于食品包裝和兒童玩具。常溫下酸和堿均不能侵蝕珠光顏料。珠光顏料不能燃燒、不自燃、不導(dǎo)電,能耐受600~800℃的高溫。珠光顏料也可用于輻射固化體系(電子束固化、光固化)的反應(yīng)型涂料中。珠光顏料特殊的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的親水性,因此能適用于水性涂料,但親油性差,因此用在有機(jī)體系中時(shí),會(huì)出現(xiàn)分散性差的問題,需對(duì)珠光顏料進(jìn)行表面處理,使其也能夠很好地應(yīng)用于有機(jī)體系中。
編輯本段珠光顏料的特性
密度 約3g/c㎡
耐化學(xué)性 耐水、稀酸、堿、有機(jī)溶劑
耐熱性 溫度800℃無變化、顏料不自燃
電性能 不導(dǎo)電
磁性能 不導(dǎo)磁
耐光性 極好
毒性 通過政府權(quán)威機(jī)構(gòu)檢查證明無毒
吸油量 90±20g/100g
編輯本段珠光顏料的分類
珠光顏料主要分為以下幾類:
1.珠光粉
珠光粉又分為普通粉狀珠光材料和使用軟樹脂分散的珠光球,顏色主要有銀色、亮金色、金屬色、彩虹干擾色以及變色龍系列等,其中珠光粉又根據(jù)使用方向和使用效果有不同粒徑的區(qū)分,粒徑越小,珠光粉遮蓋力越強(qiáng);粒徑越大,珠光粉光澤度越強(qiáng);在印刷行業(yè)粒徑有比較嚴(yán)格的要求,小粒徑可以用于膠版印刷,較大的粒徑可以用于柔印和凹印,并有更好的效果。
2.珠光漿
編輯本段珠光顏料的使用方法
在珠光顏料的使用方面,有以下方法:
1.膠版印刷中選用粒徑較小的珠光粉與印刷油墨按一定比例混合后進(jìn)行印刷;或者使用水性、UV上光系統(tǒng)在進(jìn)行上光的上光油中加入一定比例的珠光粉進(jìn)行上光涂布,效果較好;珠光漿與膠印油墨按一定比例混合進(jìn)行印刷可以較大的提高油墨亮度以及朱光效果;
2.凹版和柔版印刷選用與印版相對(duì)應(yīng)粒徑的珠光粉與油墨混合進(jìn)行使用;
編輯本段珠光顏料的性能改善
一、珠光光澤的改善
1. 納米極TiO 2微膠粒的制備
將鈦粉與適量濃鹽酸放入溶樣管中,在N,保護(hù)下,水浴加熱使鈦粉溶解,形成TiCl 溶液。經(jīng)過濾,用去氧的蒸餾水和稀鹽酸將其稀釋至所需濃度。將配好~TiCl 溶液加入到光化學(xué)反應(yīng)器中,以30mj/mjn流量通入Ai氣以防止Ti0 離子被空氣氧化,在一定溫度、酸度及攪拌條件下,利用紫外光源照射進(jìn)行光化反應(yīng),制得粒徑為15~30nm的TiO。微膠粒。光化反應(yīng)的主要反應(yīng)式為:
2.納米TiO 2微膠對(duì)云母鈦表面修飾實(shí)驗(yàn)
將立華顏料珠光顏料與納米級(jí)TiO 微粒子膠體溶液制成懸浮液(L /S=25),在一定溫度、pH值及攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng),一定時(shí)間后過濾,水洗至無Cl,烘干后于800-900。C下煅燒1~2h,便制得以金紅石型納米TiO,微粒子包覆的改性云母鈦珠光顏料。
據(jù)實(shí)驗(yàn)表明此種方法可使顏料的平均反射率提高5%左右,包覆層更加致密光滑,可明顯改善珠光效應(yīng)。表面網(wǎng)印的最佳工藝參數(shù)為pH=1.50,反應(yīng)溫度為75。C,攪拌速率為170Y/m_n,反應(yīng)時(shí)間4h;烊霂в信c納米TiO,微粒子呈異號(hào)電荷的雜質(zhì)離子,將破壞納米TiO,微粒子的單分散性而導(dǎo)致其絮凝,影響網(wǎng)印效果。對(duì)網(wǎng)印后的珠光顏料于800~900。C煅燒,使其晶型由銳鈦型基本轉(zhuǎn)化為金紅石型,珠光效應(yīng)更佳。
二、珠光顏料分散性的改善
立華顏料是作為網(wǎng)印油墨、涂料等的著色劑而使用的材料,一般不溶于水、油或溶劑,應(yīng)用過程中以微細(xì)顆粒狀態(tài)分散于介質(zhì)(基料)中。為了充分發(fā)揮珠光顏料的著色力、遮蓋力等性能,顏料除必須有一定細(xì)度外,還必須能與基料很好的混溶。
由于珠光顏料表面包覆的TiO。具有強(qiáng)極性,在有機(jī)物中易凝聚成團(tuán)并沉降,其分散性和分散穩(wěn)定性都很差,直接影響了珠光顏料本身優(yōu)異性能的發(fā)揮和進(jìn)一步的推廣應(yīng)用,因此必須對(duì)其進(jìn)行表面處理。可用于珠光顏料表面改性,以提高其分散性的表面改性劑很多,如偶聯(lián)劑、表面活性劑、有機(jī)硅等。
立華塑膠顏料采用有機(jī)硅表面活性劑對(duì)珠光顏料進(jìn)行表面色膜改性,極大地改善了珠光顏料在油墨中的分散穩(wěn)定性,提高了珠光顏料的使用性能,方法簡(jiǎn)單,成本低,效果好,具有工業(yè)價(jià)值,其方法如下:
將5g 珠光顏料均勻分散于適量無離子水中,攪拌升溫至包膜所需溫度,加入有機(jī)改性此,表面改性劑必須能在顏料表面形成致密均勻的薄膜,隔離TiO,極性基團(tuán),同時(shí)又能與有機(jī)物結(jié)合,起中介作用將極性的無機(jī)物與非極性的有機(jī)物連接在一起。
分子中的有機(jī)官能團(tuán)乙烯基含有雙鍵,性質(zhì)活潑,極易與油墨或油漆中的樹脂等有機(jī)物反應(yīng),從而又能與非極性的有機(jī)物很好地結(jié)合;同時(shí),分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優(yōu)良的溫潤(rùn)性能和疏水性,其降低表面張力的能力可達(dá)~lJ20mN/m,使得珠光顏料在有機(jī)物中能迅速地濕潤(rùn)并分散開來,達(dá)到良好的分散和穩(wěn)定狀態(tài)。劑,其用量為珠光顏料質(zhì)量的0.2%~0.8%,恒溫包膜1 h后冷卻攪拌0.5h,直接過濾干燥即得產(chǎn)品。所用有機(jī)改性劑有甲基含氫硅油、聚乙烯醇等。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)有機(jī)硅化合物改性的顏料在油墨中具有很好的分散穩(wěn)定性,而導(dǎo)致顏料改性效果差的原因在于各種改性劑的改性機(jī)理不同。由于珠光顏料表面包覆的二氧化鈦分子極性很強(qiáng),使得顏料表面易吸附水分子并使水分子極化而形成表面羥基,從而親水疏油。對(duì)顏料進(jìn)行表面改性的目的是使顏料表面不具有極性分子。因此,表面改性劑必須能在顏料表面形成致密均勻的薄膜,隔離TiO,極性基團(tuán),同時(shí)又能與有機(jī)物結(jié)合,起中介作用將極性的無機(jī)物與非極性的有機(jī)物連接在一起。A一151分子結(jié)構(gòu)式為:CH,=CH—Si(OC,H ) ,分子中的乙氧基為水解性基團(tuán),在水溶液中可水解成為羥基CH,=CH—Si一(OH) ,這些羥基與活性硅相連,極性很大,能夠在顏料顆粒表面產(chǎn)生化學(xué)吸附,通過氧橋與二氧化鈦顆粒牢固相連而均勻地包覆在顏料表面,方程式如下:
CH2=CH—Si一(OH)3+3TiO2-OH--,CH2 CH—S__(O—TiO)3+3H3O
分子中的有機(jī)官能團(tuán)乙烯基含有雙鍵,性質(zhì)活潑,極易與油墨或油漆中的樹脂等有機(jī)物反應(yīng),從而又能與非極性的有機(jī)物很好地結(jié)合;同時(shí),分子中的C—Si或C—Si—O鍵具有優(yōu)良的溫潤(rùn)性能和疏水性,其降低表面張力的能力可達(dá)~lJ20mN/m,使得珠光顏料在有機(jī)物中能迅速地濕潤(rùn)并分散開來,達(dá)到良好的分散和穩(wěn)定狀態(tài)。
A1 51的用量對(duì)珠光顏料分散性的影響較大。用量太少,會(huì)使包膜不充分或不均勻致密,分散性自然不好,隨著A151用量的增加,放置同樣時(shí)間后顏料沉淀,質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,即珠光顏料在油墨中的分散穩(wěn)定性增加。但用量達(dá)到一定值后,顏料的分散性不再增加,說明只要表面處理劑在顏料表面形成一層致密均勻的薄膜,就能起到隔離TiO,極性基、改變顏料表面性質(zhì)、提高顏料分散性的作用。同時(shí),改性劑用量太多還會(huì)影響珠光顏料的光澤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,A151與珠光顏料的最佳質(zhì)量比為0.6:100。為此,我們今后研究和開發(fā)的重點(diǎn)方向是:
(1) 立華塑膠顏料為了更好地改善珠光顏料的性能對(duì)珠光顏料的形成機(jī)理做更深入的研究。
(2)著重對(duì)主要使用的表面處理劑(如氧化硅、氧化鋁等)的性能及其對(duì)顏料的影響進(jìn)行更深入地研究。
(3)立華塑膠顏料對(duì)珠光顏料進(jìn)行結(jié)構(gòu)改善,研究多覆層著色珠光顏料的制備技術(shù)和工藝條件。
(4) 由于金紅石晶的高珠光色彩,開發(fā)金紅石化促進(jìn)劑對(duì)制備高質(zhì)量的珠光顏料有著重要意義。
(5)由于人們對(duì)珠光顏料色彩需求的提高,制備新型彩色和變色所以立華塑膠顏料對(duì)珠光顏料也是當(dāng)前研究和市場(chǎng)開發(fā)的重點(diǎn)
編輯本段珠光顏料的應(yīng)用
在塑料中的應(yīng)用
珠光顏料可用于透明與半透明塑料樹脂,使用珠光顏料會(huì)帶來一種迷人的色澤視覺效果。通常透明度越好的樹脂越能充分展現(xiàn)珠光顏料特有的光澤及色彩效果。對(duì)于不太透明的樹脂(PC/PVC等),由于這些樹脂的加工特性,同樣使珠光光澤及色相能得以充分的展現(xiàn)。
珠光顏料廣泛應(yīng)用于化妝品容器、各類包裝、玩具、裝飾材料、各種薄膜等等塑料制品。
在化妝品中的應(yīng)用
東珠珠光顏料采用天然云母制成,耐高溫,不含毒素。完全符合國(guó)際食品及藥品衛(wèi)生管理?xiàng)l例(FDA),對(duì)人體無害,不傷皮膚、眼睛。顏色多元化,配色方便,可用于生產(chǎn)口紅、眼影、粉底、眼線液、眉 筆、指甲油,發(fā)乳、潤(rùn)膚膏,噴發(fā)劑等不同化妝品。
在涂料中的應(yīng)用
珠光顏料具有良好的分散性和良好的物理、化學(xué)特性,因此被廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)中。無論何種單色涂料中混合珠光顏料,都可成為珠光涂料,其珠光和金屬光澤效果令人留人深刻印象。珠光涂料已被應(yīng)用于汽車、機(jī)車、日常用品、建材等諸多領(lǐng)域。
珠光顏料是片狀結(jié)構(gòu),因而潤(rùn)濕是簡(jiǎn)單且迅速,但需考慮體系的極性的表面及介質(zhì)或溶劑的化學(xué)性質(zhì)。珠光顏料的晶片在分散時(shí)容易破損,通常珠光顏料只需簡(jiǎn)單攪拌即可分散。若使用分散機(jī)械僅允許短時(shí)間混合。建議預(yù)先分散制漿再加入漆料中混合。
在印刷油墨中的應(yīng)用
珠光顏料在印刷油墨中不僅產(chǎn)生珠光效果同時(shí)可保持原有色調(diào),且可以帶來多種金屬光澤效果和虹彩光澤效果。珠光顏料已廣泛用于印刷行業(yè),常用于各種包裝紙、雜志、廣告畫、紡織品等物品的印刷。
珠光顏料具有極好的分散性,一般只需輕微攪拌即可混入低黏度印刷油墨。由于珠光顏料是層狀結(jié)構(gòu),因此與油墨混合時(shí)只能輕微攪拌,避免強(qiáng)烈的機(jī)械處理,以免珠光粉表面破損。