珠光漆的制作方法.docx

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珠光漆的制作方法

珠光漆的制作方法

珠光漆，又叫云母漆。

它的原理与金属漆是基本相同的。

它用云母代替铝粒。

在它的漆基中加有涂有二氧化钛和氧化铁的云母颜料。

光线射到云母颗粒上后，先带上二氧化钛和氧化铁的颜色，然后在云母颗粒中发生复杂的折射和干涉。

同时，云母本身也有一种特殊的、有透明感的颜色。

这样，反射出来的光线，就具有一种好像珍珠般的闪光。

而且，二氧化钛本身具有黄色，斜视时又改变为浅蓝色，从不同的角度去看，具有不同的颜色。

因此，珠光漆就给人一种新奇的、五光十色、琳琅满目的感觉。

一般有清漆和云母粉调配而成，油漆中的云母颗粒依靠它独特的立体棱角分子结构，使通过他的光呈多角度折射，从而有钻石般的效果，有较强的立体感和装饰性。

新型颜料之云母钛珠光颜料

珠光颜料是根据天然珍珠的结构原理，在低折射指数的天然云母粉表面精确包覆高折射指数的纳米级金属氧化物（如TiO2、Fe2O3、稀土氧化物等）而形成。

当光线照射到其表面时，光线经多层反射、折射而产生珍珠般光泽和金属光泽。

改变包覆氧化物类型，该珠光颜料既可展现金属颜料的闪光效果，又可产生天然珍珠的柔和光泽，装饰效果极佳。

使涂层具有质感丰富、光泽独特高雅的装饰效果。

该产品具有优良耐光、能耐受800℃的高温、耐酸碱等特性，且完全无毒。

已开发出银白色，金黄，绸缎红，绸缎古铜，翠绿，乳白，闪光紫红和彩虹色等20余种产品

  珠光颜料自17世纪中叶问世至今，经历了从天然到人工合成、由有毒到无毒的进化过程。

目前，珠光颜料的成本已大大下降，性能大大提高，由于其卓越的装饰效果和适用性，使其广泛应用于汽车和自行车涂料，建筑涂料，塑料涂料，油墨，化妆品和包装材料等。

现今，综合性能优异且无毒的云母-二氧化钛珠光颜料几乎全面取代了其它珠光颜料。

云母钛珠光颜料是在微米级（5~150μm）云母片上用胶体化学过程包覆纳米级（30~150nm）的二氧化钛粒子，经700~900℃煅烧而成。

目前常用的包钛工艺以液相法为主，基本过程如下：

将经预处理的云母粉用水打浆。

在可水解的钛盐存在下升温，使钛盐水解成水合二氧化钛并沉积在云母的表面。

然后过滤，烘干滤饼，并在一定温度下煅烧，即制得二氧化钛包膜的云母粉。

一、银白色云母钛珠光颜料

        云母钛珠光颜料的制备有加碱法、加热水解法和缓冲法。

1.四氯化钛加碱法

        加碱法是将云母在水中的悬浮液加热至所需温度，在滴加四氯化钛溶液的同时，用氢氧化钠溶液维持pH值恒定。

反应式如下：

TiCl4+4H2O→H4TiO4↓+4HCl将去离子水50ml，200目云母粉3g加入250ml三口瓶中，搅拌下升温至70℃，用5%盐酸溶液调节pH值至2.0~2.5。

缓慢滴加10%四氯化钛氢氧化钠溶液维持规定的pH值，在3.5h之内加入12ml四氯化钛溶液，继续反应30min。

过滤，水洗，干燥，煅烧，即得银白色钛珠光颜料。

2.加热水解法

        加热水解法是在强酸性条件下加热使硫酸氧钛水解生成偏钛酸，反应式如下：

TiOSO4+3H2O→H4TiO4↓+H2SO4将3g云母粉悬浮于50ml去离子水中，加入3ml浓硫酸并升温至回流。

取200g/L硫酸氧钛4.0ml，稀释后于3h内加入悬浮液中，继续反应3h至钛盐全部水解。

过滤，水洗，干燥，煅烧，即得银白色云母钛珠光颜料。

3.缓冲法

        缓冲法选择金属或金属氧化物（如锌粒）作为缓冲剂，与硫酸钛水解过程中生成的酸反应，起到缚酸剂的作用。

反应式如下：

Ti（SO4）2+4H2O→H4TiO4↓+2H2SO4Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑其中，缓慢升温法是在搅拌下向云母悬浮液中加入15~18%的硫酸钛溶10ml，锌粉3g。

在3~4h内升温至90℃并维持2~3h。

缓慢加料法则是升温后在90℃下向云母悬浮液中加入10ml硫酸钛溶液和3g锌粉。

加料时间3~4h，并维持2~3h。

两种方法比较，控制加料速度比控制升温速度相对容易，帮缓慢加料法优于缓慢升温法。

缓慢升温法或缓慢加料法反应后的物料经过滤，水洗，干燥，煅烧，即得银白色云母钛珠光颜料。

        包覆偏钛酸的云母钛珠光颜料须经过煅烧，煅烧可使偏钛酸失水生成二氧化钛并得所需的晶形，是制备云母钛珠光颜料必不可少的步骤。

煅烧时间和温度不同，所得二氧化钛的晶形不同，试验表明，随煅烧温度的升高和煅烧时间的延长，颜料晶形锐钛型所占比率下降，金红石型所占的比例增加。

也可以在包覆二氧化钛时加入二氧化锡，二氧化锡使用得当时，金红石转化率可达100%。

二、虹彩珠光颜料

        虹彩珠光颜料是通过控制和调节氧化物粒子薄层的厚度或层次而获得的。

对于粒径相同的云母薄片，随着二氧化钛附着率的增加，粒子薄层的几何厚度增大，颜料片反射光的色相将由银白色依次转变成金、红、紫、蓝、绿色。

在两种色光之间，还可产生一系列过渡色相的珠光颜料。

        低浓度虹彩涂料与同一色相的底色漆相配，能创造出辉煌的彩虹艳光。

如与不同色相的底色漆匹配，则能产生一种全新的双色效应，如金+紫→金紫色；绿+蓝→橄榄色；黄+红→黄金黄；绿+红→茄色紫；蓝+绿→宝石蓝。

        虹彩珠光颜料的最大优点是可像普通颜料那样配色，所产生的复色艳丽。

三、着色珠光颜料

        着色珠光颜料是在银白珠光颜料和虹彩珠光颜料的基础上，进一步用各种金属氧化物包膜所得的彩色珠光颜料。

这类氧化物中使用最多的是三氧化二铁，由二氧化钛和三氧化二铁层共同得到总和干衍色，也可以使铁和钛的水合物共沉积，经煅烧后所得绿相金色颜料。

现在市售的珠光颜料所含的着色剂为炭黑、氢氧化铁、氧化铁、亚铁氰化铁、氢氧化铬、氧化钴、氧化铜和所癈铬等。

最近又出现了由稀土金属氧化物包膜的珠光颜料。

经过一系列氧化物包膜处理，形成了色谱齐全的着色珠光颜料，扩大了应用范围。

        着色云母珠光颜料的发色效果随基体云母种类而异，例如炭黑着色的银白云母钛珠光颜料，其色调深沉，与铝粉无异；用氧化亚铁、三氧化二铁着色的虹彩金黄珠光颜料，像黄金粉或乌金粉等；用氧化铬着色的银白云母钛珠光颜料类似青铜粉。

但效果最好的是用同一色相的虹彩珠光颜料着色，其发色极显明。

        着色珠光颜料的制法还有有机着色方法，即在云母钛表面包覆有机着色剂，如酞菁蓝、酞菁绿、咔唑紫、喹吖啶酮红等，可使原有干涉色更鲜艳，或者得到双色调的珠光颜料。

有机着色的方法有两种：

一是借助于络合反应或表面活性剂，使着色剂于水浆中沉淀于云母表面；二是利用专用添加剂使着色剂膜与云母钛表面机械粘接。

        采用还原法也可使珠光颜料的色泽丰富，还原法不是通过外加着色剂，而是通过控制煅烧条件实现的。

煅烧时使物料处于反应性气氛下，如在氨气、氢气或烃存在的条件下，则会形成低价钛的氧化物和氮氧化物的灰、黑、蓝等特殊色调。

不引入其它着色物质，可以避免因其它物质的耐旋光性、毒性或耐候性差导致珠光颜料性能的下降。

        目前，着色云母钛珠光颜料在金属闪光面漆中应用越来越普遍，其遮盖力和光泽都符合漆膜技术要求，并赋于漆膜强烈的金属光泽，能部分或全部替代金粉（锌铜合金粉）、银粉（铝粉）等。

        由上所述，云母钛珠光颜料无毒、耐热性、耐旋光性、耐候性和抗化学腐蚀性均极佳，被广泛用于制造珠光漆，在轿车、摩托车、自行车和家用电器涂装中应用。

云母钛珠光颜料适用于几乎所有天然和合成树脂。

目前，珠光颜料在溶剂型漆，如丙烯酸氨基烘漆、丙烯酸醇酸烘漆及各类聚氨酯漆中的应用国外已相当普遍。

如美国三大汽车制造公司的三大汽车公司的所有高、中档豪华轿车生产厂惯用底色漆-罩光漆的双层系统，其优点是适用于大规模生产及采用机械手或机械人操作（干膜厚度25~50μm）。

        目前市售的云母钛珠光颜料，通常为80、100、120、200、325、400、800、1250目八个等级。

对轿车、摩托车一类装饰性要求较高的对象，最好选择200目以上，否则不能获得类似丝绸的柔和光泽。

云母钛珠光颜料必须经过表面改性处理，才能在涂料中应用。

由于轿车一类高装饰性产品对漆膜光泽要求极高，所以采用机械分散是必要的。

云母钛珠光颜料表面的二氧化钛粒子薄层在机械作用下可能受到损伤和破坏，故机械分散时应避免过大的剪切力，最好使用高速锚式或框式搅拌机。

对于325目以上的超微珠光颜料，允许采用三辊磨分散，先用树脂与等量颜料混合后再通过三辊磨分散，制成珠光浓缩浆液，然后入漆，搅拌均匀。

珠光面漆中珠光颜料的质量比一般控制在3~8%，通常为6%。

为了增大云母珠光颜料的遮盖力，可添加微量（一般为珠光颜料的10%）等粒径铝粉，铝粉的加入，虽改善了遮盖力，但影响光泽。

        配制珠光颜料透明面漆时，颜料与载体的质量比为1~3为宜，稀薄的颜料能使底色透过透明的珠光层显露出来。

        珠光颜料一般单独入漆，不能与不透明或光散射性能颜料例如钛白粉、镉盐、铬酸盐颜料、普通氧化铁颜料混合使用用。

常规底色漆一珠光清漆、色面漆

1、珠光清漆

    这里所说的珠光清漆是指采用各种透明性树脂，不添加任何体质颜料或着色颜料，仅仅与幻彩珠光颜料相混合而翩成的类似罩光用清漆的一娄面漆。

清漆中所含的珠光颜料相当少，通常只占树脂基料质量的0.5％～1％或更低。

之所以采用这种低颜基比的配方，其目的是尽量减少其遮盖力，使底涂层的色彩通过稀薄的面涂层显露出来，或者与底涂层的色光发生干扰，以便产生新的色彩效果。

    底色漆所采用的配方除了考虑与底材的牢固附着外，还应与清漆相配套，避免产生咬底等漆病。

清漆应采用低的固体分，并添加流平剂，保证清漆中的片状珠光颜料的定向排列。

由于清漆的粘度低，施工中可能产生“流挂”，旋工时可添加少量增稠剂，如聚乙烯蜡糊等。

    例如：

用于室温固化、以一OH与一NCO交联成膜的双组分聚氯酯的珠光清漆配方如下：

 组分名称

 质量分数／％

 羟基丙烯酸树脂（羟基古量2％；

固体分60％）

 65

 幻彩球光颜料（25--40m）

 1

 肋剂（含流平剂、分散剂、消泡剂、防沉剂）

 0.6

 不古游离羟基的芳烃和酯类混台溶剂

 33.4

 合计

 100

    清漆也可以制成烘烤型的热固化交联成膜的单组分漆。

底色漆的色相可根据需要自由地选择，但要求较高的遮盖力；施工时流变性能好；与珠光清漆有良好的层间附着力，且在“湿碰湿”施工时，不为清漆中的强溶剂所溶解。

    值得指出的是，采用幻彩珠光颜料与常规底色漆相配套所制得的珠光涂膜，其色彩极其鲜艳。

无论其色相、明度，还是色彩的饱和度，都是采用常规颜料配色无法达到和无可比拟的。

珠光清漆通常用在底色漆一面漆的双涂层系统中，它能同时起到装饰和罩光的双重作用。

2、珠光色面漆

    珠光色面漆是指将树脂基料经过透明的有机或无机颜料着色后，再与幻彩珠光颜料相混合的一种面漆。

着色颜料的色相可以与幻彩珠光颜料的干涉色相相同，也可以是不同的两个色相。

用幻彩珠光颤料与透明的有机或无机颜料所配制的珠光漆，能产生鲜明的“色彩转移效应”。

例如，用酞菁绿着色后的树脂中再加入幻彩橄榄绿色珠光颜料所制得的珠光面漆，其绿色调十分迷人。

将这种面漆施工于常规黑底漆上所形成的涂膜，其正视角为墨绿色，掠视角却显示鲜亮的橄榄绿色珠光。

幻彩宝石蓝珠光颜料与酞菁蓝配合制得的珠光面漆施工于常规白底漆上，其正视角为乳白色，而掠视角却显示类似群青着色的天蓝色珠光。

    在珠光色面漆配色时必须注意下几点：

第一，珠光颜料最好与透明颜料为伍，切记不得与不透明颜料，诸如钛白、铬系颜料、镉系颜料、氧化铁颜料和金属颜料相混配；第二，色相不能互补；第三，不得同时使用两种不同色相的幻彩珠光颜料。

    配制珠光色面漆应采用较高的颜基比。

通常应使珠光颜料在树脂基料中的质量比达到6％左右，但不得超过8％，否则，会影响颜料薄片在潦膜中的定向排列，降低其珠光效应。

珠光色面漆一般应用于底色漆一面漆一罩光漆的三道涂层体系中。

3、溶剂型珠光漆的生产工艺

溶剂型珠光清漆和色面漆生产工艺如下所示：

珠光颜料

少量溶剂

少量树脂

分散助剂

混合、预湿润

高浓缩珠光浆

树脂浆液

树脂

溶剂

色浆

助剂

高速分散搅拌（高剪切力）

珠光漆

过滤

包装

成品