色浆搭配的消色力研究研究色浆搭配在体系中的消色现象钟泰

色浆搭配的消色力研究，研究色浆搭配在体系中的消色现象

0 前言

色彩的混合是在一种色中加入另一种色以构成与原色不同的色，是基本色衍生和派生的重要方式。除了色料品红、黄和蓝三原色以外，绝大多数的色彩均可以用三原色调配。

在涂料生产调色过程中，如果不重视色浆的搭配，选择了具有补色关系的色浆，所得的混合色就会呈灰黑感，纯度低，且不够鲜艳另外部分混合色浆随着贮存时间的增长，其稳定性会发生变化，易出现消色现象。由此可见，混合色的稳定性是决定涂料保质期的因素之一。

消色力也称着色力，是有色颜料对光的吸收和散射的结果，用雷诺值表示。消色力的大小一方面与混合色的散射能力和折射率有关，对光折射率越大，消色力越高，色差就越大；另一方面与其粒径、粒径分布和分散性等有关。

随着手摇自动喷漆消费市场的快速发展，用户对气雾涂料的需求各异，气雾涂料使用的颜料种类增多。在配色时了解色浆搭配的稳定性及如何避免消色现象的发生至关重要。

1 试验部分

1.1 试验材料

试验所需的原料来源及规格见表1。

1.2 试验器材

CP413电子天平(精度0.01 g，奥赛斯仪器)；CM-3600d分光测色仪(科尼卡美能达)；SK450振动式混合机(F&FM)；SZQ-25湿膜涂布器(上海现代环境工程技术)；QXD-1刮板细度计(过望化工)；烘箱；刮板纸。

1.3 试验步骤

(1)将树脂、颜料、溶剂、助剂和锆珠按比例混合，用振动式混合机进行分散研磨，直至色浆细度合格。

(2)将细度合格的两种色浆按一定质量比(1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1)进行混合，并按m(混合色浆)∶m(白浆)∶m(甲苯)=1∶3∶1调配漆浆，先用振动式混合机振摇约5 min，再用湿膜涂布器进行刮板。

(3)对混合均匀的色浆作好标记，50 ℃贮存，经不同时间段刮板，测同一比例不同时间段下各板的色差。

1.4 检测方法

1.4.1 色浆的相容性

配色前进行色浆相容性试验，借助助剂的特殊功能解决色浆与色浆、色浆与树脂间的相容性问题。如果相容性差，就会出现涂膜浮色发花、絮凝、光泽度降低、分层和贮存稳定性差等问题。采用指研法判断色浆与色浆、色浆与树脂的相容性。

将色浆加入白浆中，配成中/浅色，混合均匀后使用湿膜涂布器刮板，待混合色浆快要表干时，用手指研磨涂膜表层部分，表干后观察擦拭部分和未擦拭部分是否有明显的色差。如果色差较大，则混合色浆的相容性不好，易出现浮色现象；反之，则表明色浆与树脂的相容性好。

1.4.2 色浆的细度

细度表征了色浆和漆浆内的颜料、体质颜料等颗粒的大小和分散程度，以微米表示。色浆的细度按照GB/T 1724—1993规定的方法进行。

细度是反映色浆的着色力分散效果和贮存稳定性的一个直观指标。同一颜料色浆的细度越小，比表面积越大，遮盖能力也增大，着色力也越高，而且吸收的光能量增加，漫反射减少，有利于提高光泽度和贮存稳定性。但若色浆的细度过小时，色浆容易发生迁移，产生消色力，造成色差大。

容器罐、阀门及驱动器是气雾涂料的重要组成成分。阀门的气相旁孔直径为0.1～0.6 mm，驱动器的孔径为0.33～0.64 mm。因此气雾涂料使用颜料的细度不能超过阀门及驱动器的孔径。

1.4.3 色差ΔE的测定

色浆的稳定和颜色重现性主要体现在着色力和色差两个方面。色浆的色差包括同一色浆在不同生产批次之间的色差和同一批次不同时间段的色差。色差的大小用ΔE表示，色浆的色差影响着调色的准确性和调色配方的稳定性。

色差ΔE按照GB/T 6753.3《涂料贮存稳定性试验方法》规定的方法进行。

CIELAB(颜色空间)是基于一个颜色不能同时既是绿色又是红色，也不能同时既是蓝色又是黄色这个理论而建立的。色差ΔE是指两个颜色之间相比较的差值。CIELAB色差：

其中，L表示明暗度，+A表示红相，-A表示绿相，+B表黄相，-B表示蓝相，LAB为参照样，L1A1B1为待测试样。

2 结果与讨论

将各种色浆(除白浆外)进行两两混合均匀，检测混合色浆的相容性，然后通过色差来判断混合色浆的稳定性。

2.1 混合色浆的相容性

按化学成分颜料可分为有机颜料和无机颜料两大类。无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物和金属等；有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮和芳甲烷系颜料等。色浆的搭配组合遵循有机颜料与有机颜料，无机颜料与无机颜料或耐光耐候性能接近(1/25ST冲淡，耐光性应在7～8级或8级，耐候性应在4～5级或5级)的原则。其中白浆、铅铬黄和钼铬黄为无机颜料，其余的色浆为有机颜料。

色浆搭配对相容性、板效和色差的影响

从表2可看出，当无机颜料与无机颜料搭配，有机颜料与有机颜料搭配时混合色浆相容性好；无机颜料与有机颜料搭配相容性较差、色差较大。在色彩上有机颜料较无机颜料鲜艳，这是因为有机颜料色彩鲜明纯正，着色力强，密度小；在着色力度上有机颜料比无机颜料高，无机颜料多数纯度低，色泽较暗，着色力低。

颜料颗粒以附聚体的形式均匀分布于体系中，附聚体越小，色浆的贮存稳定性和展色性就越好。若色浆的分散性不好，相容性差，色浆中的颜料易发生迁移，颜料随之分离，会造成颜料分布不均，出现浮色和发花现象。

2.2 色浆配比对色浆稳定性的影响

根据色浆搭配组合原则制备混合色浆，将其置于50 ℃烘箱中热贮存3 d后，用振动式混合机摇匀进行刮板，测定色差ΔE值，所得结果见图1。

不同色浆配比的ΔE

从图1可看出，不同颜色在色差上有着明显的变化趋势，不同比例的两种色浆混合，同一时间段内色差也有所差别。钼铬红/铅铬黄色浆搭配，色差只有在1∶9时较小(ΔE≤1)，比例大于1∶9时色差ΔE均大于1，说明无机颜料钼铬红/铅铬黄搭配贮存稳定性差，调色时尽量减少这种色浆搭配，避免出现消色现象；

大红色/永固橙色浆搭配在9∶1时色差大，其余比例的色差较小，因此，在色浆搭配时尽量避免9∶1的色浆搭配；大红色/甲苯胺紫红、永固橙/甲苯胺紫红任意搭配比的色差均较小，表明混合色浆的相容性好，质量、过程与体系稳定，不易出现消色现象。

混合色浆的贮存稳定性与颜料浓度和助剂用量有关，色浆用量过高，色浆中颜料附聚体的粒子间距变小，粒子间相互作用力增大，破坏助剂的稳定性作用，导致体系发生分层，色差变大。

2.3 贮存时间对混合色浆稳定性的影响

将不同的色浆按质量比为1∶9两两混合后，进行50 ℃贮存稳定性试验，探讨混合色浆的消色力，其检测结果见图2。

复合色ΔE与贮存时间的关系

由图2中可知，色浆混合比例不变的情况下，贮存时间越长，色差变化就越明显。钼铬红/铅铬黄、永固橙/甲苯胺紫红的色差变化较大，表明该搭配组合的混合色浆的贮存稳定性较差，容易出现消色现象；大红色/甲苯胺紫红、大红色/永固橙的色差较小，体系稳定，不易产生消色力。

混合色的贮存稳定性与分散效果有关，随着时间增长，混合色吸收光能增大，助剂逐渐失去效果，体系的稳定性会被破坏，增加调色成本，造成配色不准和出现色差。

3 结语

(1)在调色过程中，色浆搭配尽可能遵循颜料搭配组合原则，避免有机颜料与无机颜料搭配和加入具有互补色的色浆，有利于混合色的体系稳定性，消除消色现象。

(2)色浆搭配时，要考虑色浆比例对体制稳定性的影响。无机颜料钼铬红/铅铬黄搭配贮存稳定性差，调色时尽量避免钼铬红/铅铬黄的搭配比例大于1∶9；大红色/永固橙的搭配比例应小于9∶1。

(3)永固橙/甲苯胺紫红贮存稳定性最差，最易出现消色现象；钼铬红/铅铬黄次之；大红色/甲苯胺紫红，大红色/永固橙体系最稳定。

因此，手摇自动喷漆调色时尽可能选择稳定性好的色浆，对于易出现消色现象的体系要避免。

色浆搭配的消色力研究

□ 郑吕凤1，陈亮1，凌辉1,2，郑义钊1，刘彪1

(1.广东三和化工科技有限公司，广东中山 528429；2.佛山夫田涂料化工有限公司，广东佛山 528325)

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