1 無(wú)機顏料的性質(zhì)
無(wú)機顏料是指其主要成分為無(wú)機物的顏料。幾乎所有的無(wú)機顏料是化合物,且常常是復雜的混合物,在其中金屬成分是分子中的重要組成部份。
無(wú)機顏料又有天然無(wú)機顏料與合成無(wú)機顏料之分。天然產(chǎn)無(wú)機顏料,完全來(lái)自礦物資源,如天然產(chǎn)朱砂、紅土、雄黃等。合成無(wú)機顏料則是通過(guò)化學(xué)反應合成的無(wú)機顏料,如鈦白粉、鈷藍、鉻黃、鐵藍、鎘紅、鎘黃、立德粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等。
無(wú)機顏料是傳統塑料著(zhù)色劑,盡管其著(zhù)色力相對來(lái)說(shuō)較有機顏料差,但是其耐熱性、耐候性、耐遷移性?xún)?yōu)越,且價(jià)格低廉;盡管許多品種含有重金屬,毒性問(wèn)題導致用途受到限制,但在塑料著(zhù)色領(lǐng)域中仍占據重要的地位。
2 無(wú)機顏料分類(lèi)
按化學(xué)結構分,無(wú)機著(zhù)色劑主要有以下幾類(lèi):金屬氧化物,如二氧化鈦、三氧化二鉻、氧化鐵、氧化鋅、氧化銻等;金屬氧化物混相顏料,如鈦鎳黃、鈦鉻棕、鈷藍、鈷綠、銅鉻黑、鐵鋅鉻棕、鉍黃等;炭黑;金屬硫化物,如硫化鎘、硫化汞等;鉻酸鹽,如鉻黃和鉻橙;鉬酸鹽,如鉬紅;其他如群青等。
2.1 二氧化鈦
二氧化鈦是目前用量最大的塑料用無(wú)機顏料著(zhù)色劑。納米級超細二氧化鈦不僅起到著(zhù)色作用還可以起到殺菌作用。二氧化鈦的分散性較差,一般采用有機處理劑對其表面進(jìn)行一定處理,有機處理劑一般選用三乙醇胺、山梨糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇、聚丙二醇、烷基氯硅烷、酯類(lèi)化合物、脂肪酸類(lèi)化合物等。
2.2 碳黑
碳黑是用量?jì)H次于二氧化鈦的塑料用無(wú)機顏料著(zhù)色劑。炭黑按加工方法分類(lèi),品種繁多,用作顏料一般被稱(chēng)為“色素炭黑”。炭黑不僅具有著(zhù)色性能,還具有優(yōu)良的耐候性和抗熱氧化作用。正確選用炭黑還可以提高聚合物的導電性能和絕緣性能。
2.3 鎘系顏料
鎘系顏料是一種以硫化鎘為主要組分的特別穩定的無(wú)機顏料,其色譜很寬廣,從淺黃至桔紅、紅,直到紫醬色,主要有鎘黃、鎘橙、鎘紅與鎘紫。
鎘系顏料色澤鮮艷,具有耐光、耐曬;耐候性?xún)?yōu)良;耐高溫;遮蓋力強;著(zhù)色力強;不遷移、不滲色等特點(diǎn),它幾乎可用于所有工程塑料著(zhù)色。
鎘系顏料屬于非環(huán)保無(wú)機顏料。目前,歐盟和美國已經(jīng)明確限制使用,但是由于其性能優(yōu)異,尤其是耐熱性,一些特別的領(lǐng)域如聚酰胺、聚甲醛和聚四氟乙烯等加工溫度高的工程塑料中仍在使用。
2.4 氧化鐵顏料
在各類(lèi)無(wú)機顏料中,氧化鐵顏料的產(chǎn)銷(xiāo)量?jì)H次于鈦白粉與碳黑,是第三個(gè)量大面大的無(wú)機顏料,屬第一大彩色無(wú)機顏料。氧化鐵顏料顏色多,色譜較廣,遮蓋力較高,主色有紅、黃、黑三種,通過(guò)調配還可以得到橙、棕、綠等系列色譜的復合顏料,具體品種主要有以下幾種:氧化鐵紅,氧化鐵黃,氧化鐵黑,氧化鐵藍,氧化鐵綠,氧化鐵棕等。氧化鐵顏料有較好的耐光、耐候、耐堿及耐溶劑性,還具有無(wú)毒性等特點(diǎn),可廣泛應用于工程塑料材料中。
2.5 鉻系顏料
鉻系顏料屬無(wú)機顏料 , 主要成分為鉻酸鹽 , 有鉛鉻黃、鉬鉻紅、防銹顏料三大系列二十多個(gè)品種 , 廣泛應用于油漆(涂料),塑料, 橡膠 , 油墨工業(yè)。具有著(zhù)色力高、穩定性好、耐光性、耐化學(xué)品性好等特點(diǎn)。由于該產(chǎn)品具有一定毒性 , 因此僅限于工業(yè)用, 不能用于食品、玩具等行業(yè)。
2.6 金屬氧化物混相顏料(環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料)
金屬氧化物混相顏料即環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料是由多種金屬氧化物經(jīng)高溫固相反應而生成的具有環(huán)保無(wú)毒的高性能無(wú)機顏料。在國外稱(chēng)MMO顏料(Mixed Metal Oxide Pigment)或CICP(Complex Inorganic Color Pigment)
環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料中,通過(guò)緊密結合在主晶格里的金屬失去了它們的化學(xué)、物理和生理學(xué)上的特性。所有環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料完全不溶,呈化學(xué)惰性,具有非常優(yōu)異的耐高溫、耐光牢度和耐候等性能,且不透明。
環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料與大部分塑料與樹(shù)脂具有良好的相容性,在幾乎所有的有機和無(wú)機溶劑中不滲色、不遷移,其耐光性、耐候性、耐高溫性、耐酸耐堿性均達到最高級,即使在用白色顏料沖淡時(shí)也對光,熱,氣候和化學(xué)品也同樣具有優(yōu)良牢度。因而其特別適用于對耐光性、耐候性、耐溫性等要求高的工程塑料制品。
此外還廣泛應用于普通塑料、色母粒、戶(hù)外塑料件等。因為屬于無(wú)毒顏料,環(huán)保型彩色混相無(wú)機顏料非常適用于對環(huán)保要求高的場(chǎng)合如:食品包裝容器、塑料餐具、塑料玩具、鉻黃與鉬鉻紅替代品等等。
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