复合无机彩色颜料(CICPs)在热稳定性和化学稳定性、紫外线不透明度、隐藏力和红外(IR)反射率方面提供了增强的性能。

在购买彩色颜料时,颜色是产品选择中最重要的因素之一。然而,当外部耐用或高温涂层需要颜料时,除了颜色之外的物理和光谱特征也是同样重要的考虑因素。热和化学稳定性,紫外线不透明度,隐藏能力和红外(IR)反射率是这种涂料的重要属性。复合无机色素(CICPs)在这些关键领域提供了增强的性能。

CICPs是一种非常稳定的颜料,在实际应用中是惰性的。它们可以承受最恶劣的化学环境,并且仍然保持颜色。它们不会在臭氧、酸雨等环境下褪色x,没有x或其他工业地区常见的空气污染物。在强酸、碱、氧化剂或还原剂的存在下,它们甚至可以保持不褪色。它们是不迁移的,在接触溶剂时不会溶解或渗出。

除了优异的化学稳定性,CICPs也是已知的最热稳定的颜料类型。它们是在非常高的温度下通过一种称为煅烧的过程制成的。金属氧化物或氧化物前体混合在一起,然后强烈加热,通常温度超过1600华氏度。在煅烧温度下,固体本身就会发生反应。固体中的金属离子和氧离子重新排列成一种新的、更稳定的结构,形成cicp。

cicp固有的热稳定性使其成为高温涂料的理想选择,如消声器和炉子涂料,壁炉涂料和高温粉末涂料。瓷质珐琅和装饰性陶瓷涂层几乎只使用CICPs着色。

在户外涂料中,防紫外线至关重要。CICPs在外部涂料中使用时具有优异的耐光性。除了优越的化学稳定性外,它们还不受各种形式的紫外线辐射的影响。颜料本身是完全稳定的,在曝光后不会变色。CICPs吸收入射的紫外线光子,并将其能量转换为更良性的形式,类似于有机光稳定剂的工作方式。许多CICPs在紫外线区域吸收强烈,这使它们成为非常好的紫外线阻挡剂。

CICPs是优良的紫外线遮光剂,可以有效地防止紫外线辐射通过光散射穿透大部分涂层。微细化的cicp非常擅长将紫外线和可见光从涂层表面散射出去。由于它们的小颗粒尺寸和高折射率,CICPs将有效地反向散射大量的紫外线从涂层表面。CICPs对UV光的吸收和散射都可以阻止这种危险的辐射进入涂层的树脂基质并使其降解。

CICPs最近的改进主要集中在颗粒尺寸的减小(见图1-2)。

较小的颗粒会增加紫外线和视觉不透明度,以及着色强度(见图3-4)。在350纳米时,一些较新的等级的紫外线不透明度提高了90%。更多的着色强度和不透明度允许涂料配方商减少所需的颜料量,以给予等效的颜色。新的不透明度更高的cicp是一个更好的价值。

CICPs有助于外部涂层的另一个领域是红外或热辐射的反射。对于屋顶和建筑涂料,CICPs由于其优异的耐候性而被常规使用。某些等级还具有在近红外区域最大化反射率的能力。这些ir反射cicp的使用越来越多,因为配方师试图生产深色涂层,并尽量减少底层结构中的热量积聚。

黑色着色PVDF涂层的反射率光谱与平均太阳辐射强度的比较
阳光在近红外范围内(700 - 1200纳米)含有相当数量的辐射,大多数处于较短的波长。深色涂层吸收大量的可见光,主要是由于它们的色素。所使用的颜料还可能吸收近红外区域的光(见图5)。在光谱的这一部分的强吸收将导致涂层显著发热。过度加热是不可取的,因为较高的温度有助于更快地降解涂层。它还会导致下面的结构过度加热,增加冷却的能源成本。

某些CICPs在可见光中有很强的吸收能力,但在近红外中吸收能力要小得多。反射性cicp,如镍锰铁氧体黑(颜料黑30)和铬铁棕黑(CI颜料绿17,CI颜料棕29和35),越来越多地用于提供减少热量积聚的深色。

ASTM方法E 903-96设计用于估计涂层的太阳反射。当用这种方法将红外反射cicp与更常用的碳、氧化铁和铬酸铜黑进行比较时,它们显示出5-35%的红外反射光增加。更多的反射意味着更少的红外吸收,使涂层更冷。许多较新的红外反射颜料也是很好的紫外线和视觉不透明剂。最新的等级还增加了着色强度,以提供更多的价值。它们唯一的缺点可能是它们通常没有其他颜料那么黑。

在配制用于外部或高温应用的有效涂料时,CICPs应是首选着色剂。其无与伦比的化学和热稳定性,良好的隐藏能力,UV不透明度和IR反射性能使其成为这些苛刻应用的理想选择。

有关颜料的更多信息,请发送电子邮件至Jwhite@shepherdcolor。com;传真513/874.0714。