文献综述无机颜料的表面改性及其发展

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1、文献综述学院轻工学院专业印刷工程导师学生学号2015年6月8日1无机颜料的概述1.1颜料基本特性无机颜料是主要成分为无机物的颜料。几乎所有的无机颜料，是化合物，常常是复杂的混合物，在其中金属是分子中的一部分。（1）光学性能颜料的颜色是颜料性能中最富有特征的性质，尤其是着色颜料。颜料的颜色本质是与它的化学组成紧密相关的，不同的化学组成的颜料各有其特征的颜色，但其颜色还存在着一定的范围内的变动。化学组成虽然相同，晶体结构不一定形同，颗粒大小、粒度分布、杂质含量等等方面的差异，都会造成色光的差异，而且颜色对这些因素极为敏感，也是人眼

2、对颜色的感觉极为敏感所致，这也就是颜料色光难以控制绝对一致的原因。颜料的遮盖力是颜料对光线散射和吸收的结果，白色颜料主要靠散射,彩色颜料吸收能力起一定作用，高吸收的黑色颜料也具有很强的遮盖能力。颜料遮盖力随粒径大小而变，存在体现颜料最大遮盖力的最佳粒度。颜料的着色力是颜料对光线吸收和散射的结果，主要取决于吸收,着色力强弱取决于颜料化学组成,有机颜料着色力比相似色调的无机颜料强，同种颜料取决于粒子大小、形状、粒度分布等，且颜料分散越好，着色力越强。（2）表面性能表1-1颜料的表面性能总结项目影响因素对颜料性能的影响表面能粒子分散

3、越细，表面能越高表面能高,粒子容易聚集表面润湿性颜料与介质的相容性对介质的润湿性好，分散稳定性高表面电性质颜料与介质的接触，固体表面的对颜料的分散起很大作用，ξ电位电荷分布不均匀性过大,阻止颗粒粘结；过小会造成粒子粘结。表面吸附表面自由能、表面电荷、晶体缺吸附能力强,形成表面活性中心陷、粒子的分散等吸油量粒子大小、颗粒形状(一般针状颜料应用与涂料的一个重要指标，比球状粒子吸油量大)、表面状吸油量大的颜料比吸油量小的颜2态(粒子吸附的水溶盐、水分及料在保持同样稠度的漆浆时要耗表面活性剂)费较多的漆料。（3）粒度颜料的粒子大小、形

4、状、粒度分布、晶体内部结构等方面对颜料的性质有很大的影响。由于颜料粒子的超细状态使粒子处于高能位状态，粒子表面非常活跃，导致颜料颗粒之间、颜料颗粒与展色剂之间关系异常复杂。即使是保持化学成分一定，不同粒子大小、形状和分布会使颜料发生色变，从而影响颜料的遮盖力和着色力。例如，着色力受粒子大小和形状的影响，一般针状粒子比球状粒子具有较大的比表面积，使吸收能力和散射能力增强，所以往往表现出更高的着色能力。（4）耐久性加有颜料的体系在受光辐射、气候影响或化学品侵蚀时会显示出颜色或结构的变化，如变黄、失光和粉化等。在这些过程中均发生了光

5、化学反应，其中颜料起催化作用，甚至颜料本身发生化学反应。颜料的耐久性能主要包括颜料化学成分的稳定性、耐化学物品性、耐候性、耐光性和耐热性。将其列表如下:表1-2颜料的耐久性能项目含义化学成分稳定性颜料化学成分稳定不受外界环境影响的能力耐化学物品性颜料对外界的酸、碱、盐、水、腐蚀性气体、有机溶剂等的抵抗能力耐候性无机颜料抵抗经阳光大气作用而导致的颜色变暗、变深，有机颜料抵抗褪色的性能耐光性颜料对光辐射所造成的变化的抗性耐热性颜料色调保持的稳定的最高温度无机颜料有稳定的化学成分,氧化物颜料是稳定最好的颜料。颜料的耐热性主要取决与基

6、料和受热时间的长短，其中氧化物颜料最耐热，其次是硫化物颜料。颜料的耐光性和耐候性与其化学组成、结构、缺陷、粒子大小和形状及颜料的使用介质等因素有关。为改进颜料的稳定性能，或者使含相同化学成分的颜料有不同的稳定性能，通常采用添加某些化学物质、改变晶格结构、表面包膜处理、表面钝化等处理方法来实现。（5）分散稳定性2由于颜料与展色剂间复杂的物理化学相互作用，而且因颜料的表面性能造成导致其本身所存在的聚集倾向，加上颜料本体的粒度、结晶、分子极性等因素，使颜料存在很多不稳定状态，如产生絮凝、沉淀等现象。所以在开发易分散型颜料时，必须考虑

7、颜料与分散介质的相容关系。通过颜料表面吸附某些基团与介质中的基团反应，使颜料一介质吸附层形成，从而提高颜料的稳定性。颜料和填料在基料中的分散是一个及其复杂的过程，其中包括一系列可能相连接的步骤：①润湿：空气从颜料粒子表面上被排除出去，在粒子表面形成二个溶质层；②崩解：即施加外力使颜料附聚物被破碎；③稳定化：在粒子之间建立起斥力(即在粒子表面形成溶质层)使分散状态得以保持。这个力应大于造成絮凝的德化吸引力。1.2无机颜料的分类根据颜色分类，无机着色颜料可分为消色颜料和彩色颜料两类。消色颜料包括从白色、灰色到黑色的一系列颜料，它们

8、仅表现出反射光量的不同，即亮度的不同。彩色颜料则能对一定波长的光，有选择地加以吸收，把其余波长的光反射出来而呈现各种不同的色彩。（1）黑色颜料：仅次于白色颜料的重要颜料。主要品种是炭黑。颜料用炭黑的性能与橡胶加工用的不同。颜料炭黑的主要质量指标是黑度与色相。碳黑是用量仅次于二