涂料制造商的主要任务之一是覆盖全色彩空间，在大范围的应用中提供各种各样的高质量涂料。他们的专业知识的一个重要部分集中在颜料的选择上。他们可以随意使用无机颜料，无机颜料以其不透明度、户外耐久性和热稳定性而闻名，有机颜料以较低的耐久性为代价提供高色度的颜色。根据所使用的树脂和目标市场，必须确定正确的颜料组合来实现所需的性能，避免颜料沉降、漂浮、高粘度、异聚等挑战。

在过去的几十年里，随着含铅颜料铬黄(PY34)和钼酸橙(PR104)逐步退出市场，观察到无机颜料产品在全球范围内由监管驱动的演变。这两种颜料以其明亮的阴影，高不透明度，高光泽和良好的耐久性而闻名，但不幸的是，它们的毒性导致世界各地的当局在今天和不久的将来禁止使用它们。从那时起，对涂料行业来说，取代这些颜料一直是一个挑战，在某些情况下，仍然需要技术改进。

对于黄绿色光谱，钛酸镍(PY53)和钒酸铋(PY184)被广泛使用。1钒酸铋的特点是非常绿色，高度色度，而钛酸镍提供了更多的热稳定性，但代价是缺乏色度和颜色强度。最近开发的颜料Niobium Tin Pyrochlore NTP (PY227)覆盖了中黄色阴影，对某些钒酸铋提供热稳定性优势。对于更红的黄色到橙色的色调，可用的无机颜料有CICPs(复合无机彩色颜料)钛酸铬(PBr24)和金红石锡锌橙(RTZ, PY216和PO82)。尽管上述RTZ化学提供了比淡黄色钛酸铬更高的色度，但这些颜料都不能达到钒酸铋化学所能获得的色度，因此在橙色空间中有一个间隙。

高色度和着色强度的明亮橙色阴影的缺失环节可以用通用配方BiOBr的氧化卤化铋固溶体实现(1 - x)我x，正如杜pont de Nemours在20世纪80年代所描述的(图1)。2固溶体是固态化学的一个技术术语，描述一种均匀的固体相，能够存在于一系列具有单晶结构的化学成分中，在这种情况下是四方pbfcl型结构(图2)。使用这种化学和技术，通过增加碘量，可以获得从亮红黄色到红橙色的广泛色谱。相反，无色氧化溴化铋(BiOBr)与砖红色氧化碘化铋(BiOI)的物理混合物导致较暗的砖红色粉末，与BiOI相比颜色的色调不变。颜料的形态是0.2-0.5微米大小的板，厚度从几纳米。

橘色空间定位，SB醇酸/三聚氰胺，浓淡饱满。
图1:橘色空间定位，SB醇酸/三聚氰胺，浓淡饱满。
晶体结构BiOI<sub>0.5</sub>Br<sub>0.5</sub>(灰色= Bi，红色= O;紫色= I;橙色= Br)。
图2:BiOI的晶体结构0．5Br0．5(灰色= Bi，红色= O;紫色= I;橙色= Br)。

尽管颜色鲜艳，BiOBr(1 - x)我x通过湿法沉淀法获得的颜料由于其化学稳定性较低而不具有商业可行性。作为BiOBr的固有属性(1 - x)我x，包括其化学稳定性和户外耐久性，取决于化学成分，然而，可以通过使用掺杂剂或用几层金属氧化物稳定颜料来从根本上改善这些性能。另一种改善颜料性能的方法是封装核心颜料。Ferro不断投入研发资源来改善BiOBr的性能(1 - x)我x针对目标应用，将上述技术与其钒酸铋化学的历史知识相结合。2022世界杯八强水位分析因此，Ferro一直是开发、注册和商业化一系列创新、耐用和专利颜料的先驱，其颜色指数为PO85(图3)。3.应用优化的商业等级包括用于通用工业涂料的Lysopac Orange 6820B，用于水性涂料的Lysopac Orange 6821B和即将推出的提高户外耐久性的Lysopac Orange 6823B。

PO85的EM图片。
图3:PO85的EM图片。

技术性能:溶剂型醇酸/三聚氰胺

溶血橙6820B和6821B的颜料性能分别为核心颜料PO85和封装版本，表1总结了市售无机橙色颜料的比较值。PO85具有出色的色彩性能，在全阴影应用中实现高光泽，优于钛酸铬(PBr24)和RTZ橙。在白色还原中，其着色强度要强得多，与PBr24相比，其相对着色强度可达180%，与RTZ Orange相比，其相对着色强度可达130%。其优异的不透明度与RTZ Orange和PBr24相似，同时表现出优异的分散性和粘度。PO85也适用于室外耐久性，热牢度和过度喷涂牢度，其性能接近CICPs PBr24和RTZ Orange，这两者以其稳定性而闻名。

PO85与其他橙色无机颜料的性能比较。
表1:PO85与其他橙色无机颜料的性能比较。

另一个额外的好处是它的高太阳总反射(TSR) 55%(图4)，在可见光谱中优于PBr24，在可见和近红外范围都优于RTZ Orange。随着人们对全球变暖的日益关注，PO85可以作为“冷色”解决方案，在房地产或其他应用中减少太阳热量的积聚。

全反射(醇酸/三聚氰胺全遮光)。
图4:全反射(醇酸/三聚氰胺全遮光)。

这些总体性能符合无机颜料的期望，使PO85成为涂料的优良着色剂，为制备高性能涂料和高浓度颜料浓缩物提供了可能。PO85也非常适合粉末涂料(如聚酯/Primid XL552 95:5)，具有出色的耐久性性能，再次创造了新的可能性，覆盖橙色光谱的应用。此外，它的高热牢度使它推荐用于卷材涂料的应用。

增加颜色信封

由于其独特的颜色和色度，PO85是与钒酸铋(PY184)结合作为从黄绿色到橙色的增色剂的理想颜料(图5)。PO85最显著的附加值是其色度的活力、亮度和清洁度，与RTZ橙和钛酸铬(分别)在相同色相下的DC*值可达5和12。因此，它实现了更广泛的调色板，涵盖了使用RTZ orange或PBr24难以达到的部分橙色光谱(图6)。

与PY184的色度组合的颜色比较。
图5:与PY184的色度组合的颜色比较。
图表颜色信封。
图6:图表颜色信封。

缺点和陷阱

PO85是一种铋基颜料，因此核心颜料在抗酸和碱性试剂方面表现出固有的弱点。在溶剂型涂料中，这一弱点主要由粘合剂系统的保护屏障来补偿。然而，用于室外建筑应用的高颜料体积浓度的水性涂料具有开放的孔隙结构，其保护作用有限。因此，建议使用PO85的封装版本作为水性涂料，如溶血橙6821B，因为它们是专门为这些应用开发的。尽管PO85的封装版本的特点是着色强度降低，但它们的相对强度仍然与RTZ Orange相似。此外，在全遮阳应用中，明亮、干净的遮阳不受影响，因此仍然是更好的表现。

这种颜色指数的另一个特点是其主要颗粒的片状形态。与所有的片状颗粒一样，由于初级颗粒足够大，在铣削过程中受到剪切力的破坏或侵蚀，它可能会受到过度铣削的影响。因此，仔细控制研磨参数(如时间、速度和温度)是很重要的，因为这通常是所有颜料分散体的情况。

总结

通过湿沉淀法获得的氧化碘化铋/溴化物(PO85)可产生鲜艳的橙色，但稳定性问题限制了该化学物质在市场上的使用。在过去的几年里，Ferro开发了一系列耐用的产品，并展示了它们在广泛应用中的可能用途，为涂料行业提供了一种新的可能性，可以生产从橙黄色到红橙色的热稳定性，耐候性，明亮和干净的色调。该颜料可单独使用，但由于其良好的分散性和不透明度，也是通过与其他高性能无机或有机颜料混合来扩大颜色包膜的优秀遮光组件。

应用是液体涂料，溶剂型和水性体系，但颜料在粉末涂料中也表现出优异的性能。高的太阳总反射率使该产品范围非常适合冷涂料的应用。

实验记录

  • 颜料在溶剂性短油醇酸/三聚氰胺烘焙搪瓷(Allnex Setamine 84 XX-70/Allnex Setamine US 136)中进行了评估，磨基在短油醇酸中以55%的颜料负载制备。在25%的颜料负载下，分别在100µm WFT全色度和75µm WFT白色还原1/9下制备拉降液，并在120℃下固化30分钟。在10°/D65下，根据CIE1976测量色度值，根据ISO 787-26计算色强(加权K/S)。

  • 使用配备Z3DIN主轴的Anton-Paar Rheolab MC1测量磨基粘度。

  • 通过在固化的全荫罩涂层上加入10% HCl和5% NaOH液滴来评价其酸碱稳定性，并在24小时后使用灰度(ISO 105 A02)进行视觉评估。

  • 通过逐步增加固化温度来评估全色度和白度还原1/9的热牢度，并将其定义为与默认固化温度相比没有可见视觉退化的最高温度。

  • 通过将白色涂料(醇酸/三聚氰胺)涂在固化的全阴影或白色还原1/9的表面来评估过喷牢度，并在逐步升高的温度下固化。过喷牢度的定义是，根据灰色等级，在最高温度下，流入白色涂料的出血程度可以忽略不计。

  • 耐候性是根据标准ASTM G-26(a)将涂层钢板(全阴影或白色还原1/9)暴露在天气计(Atlas)中1000小时来确定的。

参考文献
¹福克纳，e.b.;施瓦茨，R. J.高性能颜料，第二版。Wiley-VCH, 2009年。

²香农，R. D.氧化卤化铋固溶体。美国，专利号4252570A, 1979。

³维斯帕尔，G.;达威松，J.;Devreux, V.;涂覆卤化铋氧基颜料。w.o.，专利号:我们/ 2017/102735 2017人。