粉末涂料中顏填料的調(diào)色方法及配方設(shè)計

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   【摘要】文章就科學(xué)地在粉末涂料配方中使用顏填料及快速、準(zhǔn)確地依客戶色板或色卡要求調(diào)配顏色，提出了一些處理辦法。

    引言

    粉末涂料是一種不含揮發(fā)組分的成膜物質(zhì)(常稱無溶劑涂料)，是以空氣為分散介質(zhì)進行涂裝的粉體物質(zhì)。因其具有節(jié)約資源、減少污染、施藝簡單、涂膜性能優(yōu)良等優(yōu)點，受到了人們的重視。

    由于粉末涂料在組分、生產(chǎn)工藝、施工工藝等方面與溶劑型涂料截然不同，加上固體組分分散的困難和施工時的高溫烘烤．使得顏色調(diào)配問題在粉末涂料中顯得特別重要。據(jù)一些廠家反映，粉末涂料生產(chǎn)中的調(diào)色問題，是廠家及時向客戶交貨、延誤生產(chǎn)工期的一大阻障。因此，本文就怎樣準(zhǔn)確、快速地根據(jù)客戶提供的色板或色卡來調(diào)配其顏色及在粉末涂料配方中合理經(jīng)濟地使用顏填料提出一些處理辦法。

    調(diào)色及調(diào)色方法

    顏色具有三種主要性質(zhì)，即色調(diào)、亮度和純度或稱飽和度，并以此來準(zhǔn)確確定顏色。兩種顏色，如果色調(diào)、亮度和純度相同，則其顏色完全一樣；如果這三種參數(shù)中稍有不同。顏色就不一樣。所有的顏色可分為兩類，即消色與彩色。白色和所有的中性灰直到黑色屬于消色。消色類的區(qū)別在于亮度，即反射的光量。消色以外的其余顏色都屬彩色。同樣色調(diào)的物體被不同亮度的白光照射時，顏色就顯得不同。這種區(qū)別不在色調(diào)而在于顏色的亮度上。一定色調(diào)的彩色有強弱之分，從強到弱可以看作同種顏色，若用不同數(shù)量的消色類顏色，白色或中性灰色以至黑色予以沖淡，則形成的系列顏色純度或稱飽和度便有區(qū)別。凡與中性灰色差別小的顏色稱為弱飽和的，凡差別大即很少或不含消色的色彩則稱為飽和的。

    就配色而言，生產(chǎn)涂料進行的配色，一般是采用減色配色法，即在幾種顏料混合而得到新顏色顏料的過程中，混合料中的每一種顏料都會從照射到這個混合顏料的白色光線中減去一定波長范圍的光線和一定數(shù)量的光能�？梢姽饩�的波長稍有不同，顏色便不一樣，人眼對它們的感覺也會不一樣。

    紅、黃、藍(lán)稱為三原色，是形成各種顏色的基礎(chǔ)。如黃加藍(lán)成綠，紅加藍(lán)成紫，紅加黃成橙，而橙、綠、紫又稱為問色。如用間色與間色相混配，或原色、間色、再間色之間混配，則能調(diào)配出十分豐富的色彩。圖l是減色法配色的示意圖，圓心相對的兩種顏料屬于互補色。以適當(dāng)?shù)谋壤齺砘旌匣パa顏色的顏料并不能得到白色，而實際得到的是深灰色，這是由于反射不出足夠的光能。圖1減色法配色圖圓圈的四周列出了許多顏料，將兩種不是互補色的顏料混合，得到的顏色將介于這兩種顏料之間，這種相應(yīng)的混合色可以從連結(jié)兩者較短的圓弧上找到。如果將兩種顏料連以直線，則直線離圓心越近，得到的顏色越暗。當(dāng)按照用戶提供的色板或色卡來配制顏色時，通�？刹捎靡韵虏襟E來進行。

    ?對色板的觀察與分析

    對色板仔細(xì)觀察，弄清楚該色板的顏色中含有幾種單色(主色和輔色)及顏色的鮮艷或暗淡程度。弄清楚該色板是粉末涂料。還是溶劑型涂料，及用戶所提供樣板的制造時間、保存情況等影響涂膜顏色的諸多因素。

    ?調(diào)配顏色

    根據(jù)對色板主、輔色的觀察，初步擬出各種顏料的配比用量，取少許比例的混合顏色植物油進行配色，在平滑的白瓷板上將配色涂膜與客戶色板進行仔細(xì)比較(在色調(diào)、亮度、飽和度上)，發(fā)現(xiàn)差異再定量地調(diào)整配比。繼續(xù)調(diào)色，反復(fù)多次進行，直到與客戶色板顏色完全相同為止，記錄下各種顏料的配比再按顏料的遮蓋力強弱和顏料的PVC值定出該色的粉末涂料的配方，并將其打制成粉末涂料小樣色板，驗正顏色的可靠性。若還存在差異，則判別顏色在哪種性質(zhì)上存在差異，再進行微調(diào)色，直至達(dá)到客戶的要求。

    在配色過程中，有兩點需注意：一是使用遮蓋力強的顏料時。特別是調(diào)配淺復(fù)色時，不要將著色力強的顏料一次加入量過多，并在比色前一定要充分?jǐn)嚢杈鶆颍憾�是要估計到烘烤后產(chǎn)生的色差及樹脂本身所帶的黃色相產(chǎn)生的影響，要找出其間的規(guī)律．準(zhǔn)確判斷并加以消除。

    配方中鹽填料的設(shè)計

    粉末涂料的品種雖然很多，但其涂膜性能的外觀要求通常為顏色、遮蓋力、光澤度和平整狀態(tài)等，其中涂膜的顏色、遮蓋力和光澤度等與涂料中所采用的顏填料有著密切的關(guān)系。顏料能賦予涂膜各種美麗鮮艷的色彩，填料可降低粉末涂料成本，增強涂膜機械性能。因此，在設(shè)計各色粉末涂料配方時，除了正確使用好樹脂、顏填料和助劑的比例關(guān)系外，還要十分注意顏料的選取，盡量使用那些粒度細(xì)、分散性能好、著色力高、耐高溫的顏料。一般認(rèn)為，粉末涂料中顏料的粒度小、含量低，它所形成的涂膜裝飾性好、顏色鮮艷、光澤高、涂膜平整光滑；反之，如果顏料含量高、粒度大，那么所形成的涂膜粗糙，呈半光或無光狀態(tài)。

    在設(shè)計粉末涂料配方的顏填料用量時，有兩個很重要的參數(shù)，一是顏填料／基料，簡稱顏基比，由顏填料的重量百分?jǐn)?shù)對樹脂重量百分?jǐn)?shù)的重量比來表示；二是顏填料體積濃度(簡稱PVC值)，可按下式計算。

    選擇適當(dāng)?shù)念伝�比。對確定粉末涂料的原始配方是非常有用的。例如，就一般高光澤粉末涂料而言，顏基比以0.5～4之間為宜。粉末涂料中的PVC值與涂膜的光澤有一定的關(guān)系，大體可劃分如下：①無光涂料，PVC值在40％以上；②半光涂料，PVC值在20％～40％之間；③高光涂料，PVC值在20％以下。但是這個幅度并不能代表所有類型的產(chǎn)品，其之間也無明顯界線。選用不同樹脂，其臨界PVC值也不同，如就聚酯、環(huán)氧、丙烯酸樹脂三種粉末涂料而言．其臨界PVC值為聚酯樹脂>環(huán)氧>丙烯酸。以鈦白顏料為例。在聚酯中可高達(dá)40％，在丙烯酸樹脂中只有20％。但從光澤來看，丙烯酸>聚酯>環(huán)氧。涂膜中顏填料的PVC值必須低于臨界體積濃度，這樣才能使涂膜的機械性、耐候性等性能得到滿足。若顏填料用量過高。通過曝曬和其它作用會造成涂膜早期破壞，而顏填料用量過低。對機械性能和耐光性能也不利。因此，就粉末涂料來說，不能完全依賴增加PVC值來實現(xiàn)消光。因為這樣做不僅會使涂膜性能下降，而且涂膜的熔融流動性差，以使涂膜難以形成完整的連續(xù)膜。因此要得到經(jīng)濟、理想的無光或半光粉末涂料，除在粉末涂料配方中考慮PVC值外，還必須加入少量消光劑。表1列出了常用各色粉末涂料中樹脂與顏料的比例，表2列出了一些高光、半光、無光粉末涂料的配方。