鋁顏料是由純金屬制成,故它具有很多金屬特征,用來制作鋁漿和鋁粉的鋁純度的范疇通常是99.3~99.9,依據(jù)所制的不同級(jí)別而定。當(dāng)把鋁加工成顏料時(shí),Zui顯明的特點(diǎn)是顆粒的幾何外形,鋁顏料與其它顏料不同的是它既不是球形,也不是粒狀的,而是鋁片狀。正是它的片狀才干施展出很多鋁的特性。
如其它金屬顏料一樣,鋁片具有精良的防銹蝕性能,并對可見光,紅外線和紫外線有高度反射性,由于它在空氣中形成的堅(jiān)韌的氧化薄膜,鋁的性質(zhì)是非常穩(wěn)固的。鋁是兩性金屬,它可與酸性或堿性溶液反映而發(fā)生氫氣和鋁化合物,而鋁的可鍛展性可以由它能被磨成片狀來證實(shí)。
鋁顏料的化學(xué)和物理性能
鋁金屬純度 99.3~99.97%
其它金屬含量
硅 0.05~0.25%
鐵 0.1~0.4%
其它金屬 0.03~0.05%
氣化物含量 1.0~3.0%
潤滑劑含量 0.2~4.0%
溶劑含量(漿狀)
烴類溶劑(脂肪族—芬芳族) 20~40%
閃點(diǎn)(漿狀) 105~110°F
密度(克/厘米3)
鋁金屬 2.7
鋁漿 1.38~1.70
1)概論
鋁顏料與大多數(shù)非金屬顏料的不同之處在于它的片狀幾何機(jī)構(gòu),正由于這種幾何機(jī)構(gòu)和鋁顏料的金屬天性賦予它與其它顏料不同的美觀和性質(zhì)。當(dāng)把它加到涂料里,鋁片便會(huì)與底材和漆膜表面相平行的多層狀況進(jìn)行定向排列。浮型級(jí)的外觀可以從平光,銀白直到高光如鉻,而非浮型級(jí)則會(huì)產(chǎn)生金屬感或多色效應(yīng),且有不同水平的閃光和顏色。如堿金屬般,鋁片是不透光的,對可見光,紅外線和紫外線有高度的反射作用。
人們可從顯微鏡察看到鋁片的不規(guī)矩外形,其周邊之凹陷和表面特征還是球磨機(jī)加工的構(gòu)造。鋁片的實(shí)際大小隨不同級(jí)別而變更。目前市場上各級(jí)別一般厚度在0.1~2.0微米,粒徑在0.5~200微米之間。
2) 遮蓋力和粒徑散布
對各級(jí)鋁顏料的粒徑節(jié)制是十分嚴(yán)厲的,粒徑和粒徑分布的細(xì)微變更都對色彩,遮蓋力,“隨角異色”效應(yīng)和光澤有影響。鋁顏料粒徑的測試,把持和評(píng)估是用過濾來進(jìn)行的,聯(lián)邦尺度和美國資料實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)尺度已依據(jù)一些特性來對鋁顏料分類,包含用通過325目(44微米)篩網(wǎng)的篩余物百分比來表現(xiàn)粒徑。一般來說,評(píng)估鋁顏料是用一組篩網(wǎng)來進(jìn)行的,包含從80目(177微米)到325目(44微米)。對篩余物百分比進(jìn)行盤算,可供給曲線粗真?zhèn)€粒徑分布情形。至于要斷定0~44微米部分,可用顯微鏡察看,或用粒徑丈量器和篩網(wǎng)來進(jìn)行。
鋁顏料的分類 1) 浮型鋁顏料
鋁顏料分兩大類,其中一類的各級(jí)都具有通性:漂浮性,此漂浮性現(xiàn)象實(shí)際上是球磨工藝中所用的脂肪酸潤滑劑所造成。一般來說如用硬脂酸酯類的飽和脂肪酸加進(jìn),它會(huì)被接收在金屬表面而產(chǎn)陌生水和疏油性,正是這些非潤濕性造成了顏料的漂浮性能。在設(shè)計(jì)公道的配方中參加浮型鋁顏料的涂料可得到光亮的銀色漆膜。假如從此漆膜的橫斷面察看,人們可發(fā)明鋁片集中在漆膜的表面鄰近,以平行重疊形態(tài)定向排列,從而形成持續(xù)的金屬維護(hù)層。漂顯現(xiàn)象是幾種物理性能的綜合:表面張力、溶劑揮發(fā)、對流和涂料粘度。含有浮型鋁顏料的漆膜里的溶劑揮發(fā),導(dǎo)致對流而促使鋁片向漆膜表面活動(dòng),而鋁片的疏油性隨同著由于溶劑揮發(fā)所造成的溫差也是很主要的因素。鋁片在漆膜表面是由包含鋁片和漆基的內(nèi)部表面張力,以及粘度的提高級(jí)綜合因素所把持而湊集在那里,終極漆膜將會(huì)似銀色般光亮。
2) 非浮型鋁顏料
非浮型與浮型之差別在于它們在漆膜里的定向排列方法,非浮型不是在漆膜表面鄰近定向排列,而是均勻平行地分布在全部漆膜中(見圖4與圖6),這種分布是由于球磨加工時(shí)的潤滑劑作用,所用的潤滑劑通常是不飽和脂肪酸,如油酸。
鋁片在全部漆膜中的分布發(fā)生了與浮型鋁顏料不同的外觀和特征。由于鋁片的持續(xù)層不在漆膜表面鄰近,也就打消了漆膜的發(fā)黑和退色的可能性,顯微鏡報(bào)價(jià)CCD報(bào)價(jià)。很多涂料都可用非浮型鋁顏料,而不必?fù)?dān)憂它沒有漂浮性能,它的雅觀性使金屬閃光和多色效應(yīng)成為可能,非浮型鋁顏料的下列特性是影響其外觀的因素:遮蓋力(著色力)、色彩、閃光性、隨角異色效應(yīng)、景像清楚度和光澤。所有這些性能都緊密相干,但從很大水平上又取決于粒徑和粒徑散布(見圖7)
鋁顏料的遮蓋力(不透光度)或著色力都與粒徑分布直接有關(guān),一般來說,均勻粒徑越渺小者,其遮蓋力和著色力越強(qiáng),反之也一樣。不同級(jí)別的遮蓋力差異測定可用目測法,測定比擬在清漆里的高下和在含有鈦白粉的漆料里的高下,或者用油漆產(chǎn)業(yè)的涂布率方式測定。
色澤可描寫為“較白”“較光明”或“較灰”“較暗”,它們也都同粒徑散布有關(guān)。鋁片表面反射光的量斷定了其“亮度”或“灰度”一般來說,粒徑越細(xì),色澤就越深,但也可以通過粒徑分別技巧,使均勻粒徑很細(xì)的級(jí)別仍堅(jiān)持高光明度。測定色澤可以用比色法或其他常用的反射儀器,其中以Taylor Baumgartner 反射儀Zui為適合。
閃光性是在直接的陽光或白熾燈光下目測而定的,有關(guān)因素由粒徑、外形和輪廓所決議。
鋁顏料的運(yùn)用 1) 在涂料中的應(yīng)用
鋁顏料在涂料中普遍被利用,Zui常見的是用在屋頂瀝青涂料之中,參加粗浮型鋁顏料不僅增添雅觀,而且延伸了涂料的壽命。鋁片能對紫外線和紅外線發(fā)生反射,這就減慢了瀝青漆料的氣化,還有光明的鋁表面放出的熱輻射非常有效地下降了底材和底材下面的溫度。有研討證實(shí),此降溫作用能延伸漆膜壽命,并下降室內(nèi)冷氣降溫的本錢。
另一個(gè)突出的用處是用在鋼構(gòu)造物件的防護(hù)涂料里。橋梁,水貯槽和其他大大小小的鋼建筑都須要涂料來防護(hù)鋼底材。各種鋁顏料一直都被用在各種底漆或面漆里。由于鋁顏料的物理性能,尤其是它的屏蔽掩護(hù)性能能對漆膜和底材都有防護(hù)作用?,F(xiàn)今市場上Zui風(fēng)行的屏蔽維護(hù)體系是鋁、環(huán)氧厚漿涂料。另一個(gè)風(fēng)行品種是應(yīng)用鋁漿的屏蔽維護(hù)和低含水量性能的潮氣固化聚氨酯涂料。任何采取鋁顏料的涂料的耐久性都由鋁片用量而決議。
浮型和非浮型鋁顏料都可用于民用或產(chǎn)業(yè)用漆中。它們不同的外觀是由鋁顏料的品種和級(jí)別而定,由平光的銀色漆膜到如鉻效應(yīng),從閃光的多色后果到柔和平滑的金屬色調(diào)各式齊備。
2) 在油墨中的運(yùn)用
浮型和非浮型鋁顏料用于油墨產(chǎn)業(yè)中可以得到美麗的銀色和金色外觀。傳統(tǒng)上用在油墨吏的鋁顏料以粉狀或疏散在石油溶劑或高閃點(diǎn)荼中的獎(jiǎng)狀供給,但兩種都有其局限性:鋁漿有時(shí)與某些油墨體系不相容而鋁粉即會(huì)污染又危險(xiǎn)。塑性鋁顏料的利用可解決上述問題。近來又發(fā)現(xiàn)了球粒狀的鋁顏料,固體樹脂粘結(jié)料既把鋁片聚結(jié)在一起,又往處了溶劑,而球粒形可減除鋁粉的塵埃和危險(xiǎn)性。
3) 在塑料中的利用
浮型和非浮型鋁顏料被普遍用于熱塑性塑料之中,既有外觀的須要,也有功效的作用。其雅觀作用與在涂料體系中類似,但是真正的漂浮效應(yīng)是不可能到達(dá)的,其功效作用是由于在塑料中,鋁片的不透光性可作為光屏蔽劑。
一般來說,塑性級(jí)比鋁粉和鋁漿更為合適,由于它們能與所有塑料系統(tǒng)相容,易于操作,應(yīng)用安全。有多種級(jí)別可供選擇,所含增塑劑分辨是鄰苯二甲酸二辛酯,鄰苯二甲酸二異葵酯,礦油精和多聚物。
近來的Zui新發(fā)現(xiàn)是球粒狀的問世。這些級(jí)別的商品名為SILVET,其中80%是鋁,20%是硬樹脂。它們在運(yùn)用上比塑性級(jí)更為簡易,安全,干凈,并與許多熱塑性塑料系統(tǒng)相容。
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