中国有机颜料行业概况研究行业概况.docx
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中国有机颜料行业概况研究行业概况
中国有机颜料行业概况研究-行业概况
(一)有机颜料概况
1、有机颜料的特性
(1)颜料与染料
使物质显现颜色的物质统称为着色剂,着色剂主要分为染料和颜料两种。
染
料是指溶于水或其他溶剂的着色剂;颜料则是不溶于水或其他溶剂的着色剂,主
要以细微颗粒分散在使用介质中着色。
除了具有与染料类似的耐光性、耐气候性、
耐酸碱性、耐溶剂性、耐迁移性等特性之外,颜料还具有其他特定的性能,如色
光、着色力、分散度、遮盖力、耐热性、耐渗水性、耐翘曲变形性等。
染料在使用过程中一般先溶于使用介质,在染色时经历了一个从晶体状态先
溶于溶剂成为分子状态后再上染到其他物品上的过程。
因此,染料主要用于纺织
品等材料的染色,并且染料自身的颜色并不代表它在织物上的颜色。
颜料在使用过程中,由于不溶于使用介质,所以始终以原来的晶体状态存在,
并分散于各介质中。
因此,颜料常用于涂料、油墨、塑料和橡胶,以及陶瓷、造
纸等的着色,其应用领域较染料更加广泛。
颜料自身的颜色就代表了它在底物中
的颜色。
正是因为颜料始终以晶体状态存在,其赋予了被着色物质具有较好的颜
色耐久性能,如耐光牢度、耐气候牢度和耐迁移性能。
溶剂染料是一系列能溶于溶剂的有机发色化合物。
与颜料不同,溶剂染料是
透明的,且有着非常高的着色力。
溶剂染料的用途广泛,从最初的溶剂着色、塑
料着色,扩展到用于具有高科技含量的液晶着色。
溶剂染料可用于聚乙烯、聚碳
酸酯、聚酯等工程塑料和某些合成纤维的原浆着色。
(2)有机颜料与无机颜料
颜料分为无机颜料和有机颜料两大类。
无机颜料一般是一些金属的盐或氧化
物等,可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐等。
无机颜料热稳定
性及光稳定性优良、价格低廉,因此用量很大,但其缺点在于品种不多,着色力
相对差,相对密度大,而且一般来说不够鲜艳。
人工合成有机颜料最早出现于二十世纪初,经过100年发展,有机颜料品种已经十分丰富,在《染料索引》上登记的颜料品种的化学结构多达800多种,
绝大部分是有机颜料。
由于一个化学结构可以通过调整结晶形态、进行颜料化制
成不同剂型的产品,因此,市场上实际销售的颜料品种十分丰富,比如:
颜料蓝
153,巴斯夫生产近30种剂型,大日本油墨化学工业株式会社生产30多种剂型。
有机颜料着色力高、色泽鲜艳、色谱齐全、相对密度小,但在耐热性、耐候
性和遮盖力等方面通常不如无机颜料。
但随着有机颜料技术的发展,这些缺点得
到很大的改善,其应用领域也进一步扩大。
无机颜料与有机颜料均为不溶性的有色物质,但由于分子结构不同,其应用
性能具有明显差别,具体情况如下:
2、有机颜料的分类
有机颜料虽然历史比较短,但是发展迅速,而这主要是因为其优秀的颜色性
能以及丰富的色彩种类很好的满足了人们对颜色的消费需要。
传统的经典有机颜料包括偶氮类有机颜料、色酚AS系列颜料等。
虽然其色
谱齐全、色泽鲜艳、价格较低且已大量用于塑料制品的着色,但因其化学结构等
因素,其在耐热性、耐光性、耐迁移性等方面存在种种缺陷,某些颜料在高温时
会发生分解,对人体和环境产生不良影响,因此在某些应用领域具有局限性。
高
性能有机颜料包括苯并咪唑酮颜料、偶氮缩合颜料(又称“大分子颜料”)、喹
吖啶酮类、吡咯并吡咯二酮类(DPP)、蒽醌杂环类等种类。
由于其具有较好的
颜色牢度,即高耐晒性、耐气候性、耐溶剂性、耐迁移性等,而被广泛应用于汽
车漆、高档油墨、高档塑料制品等环境较为苛刻或者对环境、安全要求较高的领
域。
与高性能有机颜料优异的应用性能伴随的,是其复杂的合成工艺、较高的生
产成本、较低的产量和较高的市场价格。
高性能有机颜料和经典有机颜料在不同应用领域性能对比如下表:
经典有机颜料、高性能有机颜料以及溶剂染料在环境保护、市场规模、发展
趋势、竞争格局和市场份额方面的主要特点和影响因素如下:
3、有机颜料的应用领域
由于有机颜料具有品种繁多、色彩鲜艳和着色力较好等特点,被广泛应用于
油墨印刷、涂料、塑料和橡胶等工业领域,成为生产多种工业产品不可缺少的着
色材料。
颜料作为下游产品的一种添加剂,其在后续产品中的应用是一个物理分
散过程。
由于油墨、涂料、塑料橡胶等应用环境各有特点,所以对其中所用的颜
料的性质要求也不尽相同,如与印刷油墨相比,涂料用颜料对耐光、耐气候、耐
热、耐化学品、遮盖力等有更高的要求,而这就要求颜料生产商研发出适合不同
应用的剂型产品。
包括苯并咪唑酮系列、大分子系列、偶氮颜料、异吲哚啉颜料以及中间体等
在内的高性能有机颜料更是以其优越的耐光牢度、耐高温性、耐迁移性等性能,
弥补了经典有机颜料的不足,在高档油墨、高级涂料和塑料、橡胶等高端领域有
着广泛的应用,最终产品广泛应用于汽车、建筑装饰、食品医药包装、户外广告、
印刷、电器等行业。
苯并咪唑酮系列颜料和大分子系列颜料具有较好的耐热、耐
晒、耐迁移性能,可以很好的满足油墨、涂料、塑料等行业生产、加工、应用的
需要。
由于橡胶用颜料需要具有耐硫化的性质,因此产品是否适用需要具体测试。
(1)在油墨中的应用
油墨是有机颜料最大的消费行业,约占总消费量55%~60%。
近年来各种
不同特性的油墨迅速发展,应用性能不断改进,尤其是在包装纸和塑料领域,不
论从品种上还是从产量上均有明显的增长。
随着印刷装潢工业印刷技术、印刷设
备的发展以及文化用品消费量的增多,不仅在数量上,而且在质量上对有机颜料
都提出了更高的要求。
高档油墨着色剂所需具备的主要性质包括:
①色光鲜艳,彩色饱和度高,高着色强度以及高光泽度;
②在四色版印刷中,黄色颜料应具有优良的透明度,以符合彩色还原的质量
要求;
③良好的油墨印刷适应性,诸如着色印墨的流动性、触变性等;
④溶剂印墨着色的有机颜料应具有良好的耐溶剂性,不发生颜色的变化,不
增加着色油墨的粘性;
⑤某些领域限用或禁用含有害重金属的颜料。
油墨体系对于有机颜料的要求主要是颜色、着色力、透明性和遮盖力等方面,
苯并咪唑酮颜料常被用于制造高级印刷油墨,尤其是需要极高的耐晒牢度的耐用
产品或消费品的着色剂,例如户外广告。
由于良好的耐溶剂性和耐迁移性,苯并
咪唑酮颜料经常被应用于聚氯乙烯或其他塑料薄膜的印刷。
因为具有较好的耐迁
移性、耐溶剂性和再涂性,大分子颜料等也常被用于制作高档油墨。
(2)在涂料中的应用
涂料是涂装于物体表面并形成一层漆膜,赋予保护、美化或其他预期效果的
化工材料。
涂料用颜料一般要考虑颜料的分散性、光学性、流动性和各项牢度等。
与印刷油墨相比,涂料用颜料对耐光、耐气候、耐热、耐化学品、遮盖力等有更
高的要求。
高级涂料所需具备的性质主要包括:
①耐久性,耐光与耐气候牢度;
②高遮盖力或特定的透明度,高着色力与光泽度;
③在不同类型的展色料中具有良好的匹配性与易分散性能;
④耐化学物质、耐酸、碱性能;
⑤良好的储存稳定性,不发生分层或沉淀现象;
⑥耐热稳定性优良;
⑦某些领域限用或禁用含有害重金属的颜料。
在涂料工业,苯并咪唑酮有机颜料可用于整个油漆行业以制造各种各样的工
业漆,来满足工业机械、农用机械及配件的着色要求。
许多苯并咪唑酮颜料能满
足汽车漆的应用要求,有些甚至能达到最高使用标准,被广泛用于制造汽车原始
面漆、修补漆和金属漆。
由于具有较好的耐迁移性、耐溶剂性和再涂性,大分子颜料也常被用于制作
油漆涂料,如调制建筑漆、乳胶漆等,还有部分品种用于调制汽车的原始面漆和
修补漆。
(3)在塑料中的应用
合成塑料的发展,不仅对其着色剂的需求量逐年增加,而且根据着色对象的
特性、着色工艺和加工条件,对着色剂的质量提出更高的要求。
高级塑料着色剂
所需具备的性质包括:
①优良的耐热稳定性能;
②优异的耐迁移性能,不发生喷霜现象;
③与树脂具有良好的相溶性和易分散性能;
④户外使用塑料制品着色用的有机颜料更应具有优良的耐光、耐气候牢度;
⑤食品包装以及玩具用的着色塑料,严格限制其中的有害重金属的含量。
在塑料工业,苯并咪唑酮颜料因其相当好的热稳定性而被广泛使用。
同时由
于许多苯并咪唑酮颜料品种不会影响聚烯烃注塑制品的扭曲性,故可用于厚壁
的、大型的、非对称的注塑制品。
在塑料工业,大分子颜料被用于聚氯乙烯和聚烯烃,由于其分子量大,故在
基质中具有非常好的耐迁移性。
大分子颜料的耐热性很好,既能满足软质聚氯乙
烯又能满足硬质聚氯乙烯的要求,还常被用于合成纤维的原浆着色,如丙纶和腈
纶的原浆着色等,制成的纺织品具有很好的应用性能。
(4)在橡胶中的应用
橡胶在加工过程中采用热轧机或混炼机,操作温度为100℃~110℃,而在硫化时温度可达140℃~200℃,因此要求颜料要有足够的耐热性和硫化时不变色。
热轧机和混炼机都是利用剪切力来分散颜料,分散效果不及研磨显著。
为此要求颜料体质柔软,易于分散,此外橡胶着色用颜料还要求优良的耐光性能。
在橡胶工业,苯并咪唑酮颜料因其相当好的热稳定性而被广泛使用。
下游行业的发展不断推动有机颜料尤其是高性能有机颜料的需求。
随着生活
水平的日益提高,人们越来越在意生活的品质,愿意用更加安全环保、性能更好
的产品去取代原先使用的产品,而高性能有机颜料正好以其优异的性能满足了客
户的需求。
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