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关于有机颜料的粒子类型及光学特性解析

2017-08-18  来自: 莱州彩之源颜料科技有限公司 浏览次数:193

关于有机颜料的粒子类型及光学特性解析



在有机颜料生产过程以及有机颜料的主要应用领域,如印墨、涂料、塑料着色中都将有机颜料制成微细的粒子,通常经过研磨处理使有机颜料的粒径在几微米以下,而且粒度分布集中,不含有粒径过大的粒子,得到的分散体在想当长的时间内具有较好的分散稳定性能,有机颜料的粒子大小、分布状态、颗粒的表面态度物理特性都明显的影响到色光、鲜艳、透明性、着色力及耐光、耐溶剂等应用性能。

永固红F3RK

鉴于有机颜料是以细微粒子分散状态应用,近年来人们广泛深入的研究了颜料晶体粒子在不同使用介质中的分散状态。按照Honigmann等人的颜料模型理论。有机颜料的形态学的中心内容是研究不同颜料的结构单元,微晶、晶体、聚集体、凝聚体及絮凝物等粒子的大小、形态、分布状态,以及对不同特性的分散体系的评价。

3128永固红F3RK (颜料红170) |有机颜料红

莱州彩之源颜料科技有限公司 

一个具有良好结晶的有机颜料粒子可分为如下几类:

1.微晶,他不会以更小的分离粒子单元形式存在,它是晶体的一部分,并可显示出完整的X-射线衍射性能。

2.晶体,它是由数个微晶紧密排列构成的晶体粒子,可以呈立方形、棒(针)形及砖形等。

3.聚集体,进一步由多个晶体单元所构成的密集粒子,这些晶体可以通过平行侧面或以一定角度,以二维方式相连接。

4.凝聚体,是由晶体及集合体无一定规则的,比较松散的连接起来,通常是以点状,有一定角度的一维结合,经过分散作用,可以再分离成为构成凝集体的基本结构单元。

5.絮凝体,指由聚集体和晶体分散之后,在放置过程中形成的很容易再分散开的凝聚体。

13-1所示为颜料结构单元。可以把晶体、微晶均列为初级粒子,它们对于光的散射、气体的吸附起着决定性的作用,而且不具有内部表面,因此有的资料中也把聚集体列为初级粒子,而凝聚体及絮凝体则称为二级粒子,它具有明显的粒子之间的空穴,内表面特性如图13-2所示,理想的颜料粉末分散体,在分散介质中可以完全的被分离称为初级粒子。

13-2.png

颜料颗粒的粒径大小与其光学特性有直接关系,通常颜料粒子对光线的反射作用和晶体粒子与周围介质的折射系数之差有关,该折射系数之差愈大,对光的反射作用愈明显,其遮盖力、亮度增加,例如白垩(CaCO3)分散在亚麻油介质中,两者的折射系数分别为1.61.5,由于两者之差值甚小,不能做成白色颜料使用。而常用的钛白(TiO2),其金红石型与锐钛型的折射系数分别为2.712.55,将其分散在亚麻油中,由于两者之间折射系数差值大,可以制备成性能优良的白色颜料。

实验表明TiO2作为颜料使用,粒径的 佳范围是0.3微米,而对于白垩,只有当粒径d0.03微米时,才转变成透明型,可作为印墨的填充剂。

有机颜料的着色力与其粒径大小成反比,随着研磨时间的加长,粒径变小,其着色力增加。以铜酞菁为例,当粒径d0.35微米时,着色力明显增大,而且其着色强度要比偶氮型颜料盒一般的无机颜料高很多,如图13-3所示,又如P.R.571.

13-3.png

采用不同的研磨设备(砂磨机、球磨机、捏合机等),由于不同的研磨效率以及颜料粒径大小不同,可获得具有不同光学性能的产品。其粒径大小与光泽度、透明度、强度关系如图13-4所示。从图13-4可以看出,颜料的粒径0.03微米d≦2微米时,颜料可以显示出优良的着色强度、光泽及适当的透明度,如果以可见光波长为基准,颜料的粒径d与波长λ之比,在0.25≦d/λ≦0.6的范围内,其着色力 大。

13-4.png

此外,有机颜料的粒子大小也明显影响颜料的润湿性能、耐光牢固以及耐溶剂性能。

 


关键词: 有机颜料   颜料   粒子   光学