UV LED固化机光固化涂料用的颜料和染料

UV LED固化机光固化涂料用的添加剂( additive)主要包括颜料和染料、填料、助剂等,虽然它们不是光固化涂料的主要成分,而且在涂料中占的比例很小,但它们对完善涂料的各种性能起着重要作用。
颜料( pigment)是一种微细粉末状有色物质,不溶于水或溶剂等介质中,而能均匀分散在涂料的基料中,涂于基材表面形成色层,呈现一定的色彩。颜料应当具有适当的遮盖力、着色力、高分散度,鲜明的颜色和对光稳定性等特性。染料(dye)也是一种微细粉末状物质,但它能溶解于涂料的基料中,获得透明的、艳丽的色泽,但对基材无遮盖作用,耐光性不如颜料。有色涂料主要用颜料作为着色剂,而染料用作透明清漆的着色剂。
UV LED固化机光固化涂料用的颜料分无机颜料和有机颜料两大类。无机颜料价钱便宜,有比较好的耐光性、耐候性、耐热性,大部分无机颜料有较好的机械强度和遮盖力,但色光大多偏暗,不够艳丽,品种较少,色谱也不齐全,不少无机颜料有毒,有些化学稳性较差。有机颜料色谱比较宽广、齐全,有比较鲜艳的、明亮的色调,着色力比较强,分散性好,化学稳定性比较好,有一定的透明度,但生产比较复杂,价钱较贵。由于有机颜料综合性能比无机颜料好,有机颜料正在逐渐取代无机颜料。现白色和黑色颜料基本选自无机颜料,而彩色颜料则以有机颜料为主。
UV LED固化机光固化涂料颜料是涂料制造过程中不可缺少的原料之一。颜料在涂料中有如下功能:①提供颜色;②对底材的遮盖;③改良涂层的性能,如提升强度、附着力,增加光泽,增强耐光性、耐候性、耐磨性等;④改进涂料的强度性能。部分颜料还可具有防锈、耐高温、防污等特殊功能。
固态粉末状的颜料,加入到涂料基料黏稠的液态体系中,一定要进行分散、研磨和稳定的加工过程,其结果将影响到涂料的应用性能。特别对光固化涂料,由于颜料对紫外光存在着吸收与反射、散射作用,使紫外光照射到涂层后,强度发生变化,影响光引发剂的引发效率,从而影响到涂料的光固化速率。
UV LED固化机光固化涂料颜料的颜色、遮盖能力通常可用着色力和遮盖力来表示。
着色力( tinting strength)是指颜料对其它物质的染(着)色能力。在涂料中,通常是以白色颜料为基准,将颜料与白色颜料混合后形成颜色的强弱,衡量该料对白色颜料的着色能力。着色力是颜料对光线吸收和散射的结果,着色主要取决于对光线的吸收,颜料的吸收能力越强,其着色力越高。着色力还与颜料的化学组成、粒径大小、分散度等有关,着色力一般随颜料粒径的减小而增强,但到值后,会随粒径变小反而减小,存在着色力强的粒径;分散度越高,着色力越大,但分散度增大到一定后,着色力上升平缓遮盖力( covering power或 hiding power)是指有色涂料涂膜中颜料能遮盖底材的表面,使它不能透过涂膜而显露的能力,通常以覆盖每平米底材所含干颜料的质量(g/m2)来表示。遮盖力是颜料和涂料基料折射率之差所造成的。当颜料与基料折射率相等时,就是透明的;当颜料的折射率大于基料的折射率时,就出现遮盖力,两者之差越大,遮盖力越强。表3-101为光固化涂料部分材质的折射率
表3-101光固化涂料部分材质的折射率

遮盖力也是颜料对光线产生散射和吸收的结果,主要靠散射,对于白色颜料的遮盖力,散射起决定作用;对于彩色颜料,则吸收也要起一定作用,高吸收能力的黑色颜料具有很强的遮盖力。颜料的遮盖力还随粒径大小而变化,存在着体现该颜料大遮盖力时的粒径,对大多数颜料粒径在0.2m左右时遮盖力为佳。