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氧化铁颜料在涂料油漆的应用

时间:2010-04-06来源:未知 作者:chem 点击:
氧化铁颜料在涂料油漆的应用 氧化铁颜料由于本身无毒,不渗色,成本低,且又可形成各种不同色调的特点,被广泛用于涂料、油漆、油墨中。涂料是由成膜物质、颜料、填充料、溶剂以及助剂等组成。它已从油性涂料向合成树脂涂料方向发展,各种涂料都离不开颜料的

氧化铁颜料在涂料油漆的应用

 

    氧化铁颜料由于本身无毒,不渗色,成本低,且又可形成各种不同色调的特点,被广泛用于涂料、油漆、油墨中。涂料是由成膜物质、颜料、填充料、溶剂以及助剂等组成。它已从油性涂料向合成树脂涂料方向发展,各种涂料都离不开颜料的应用,特别是氧化铁颜料已成对涂料工业不可缺少的颜料品种。

 

    应用于涂料中的氧化铁颜料有铁黄、铁红、铁棕、铁黑、云母氧化铁、透明铁黄、透明铁红,还有半透明的产品,其中量大面广的要算铁红为最重要。

    各种氧化铁颜料的分子式及颗粒形状和色泽

名称 分子式 颗粒结晶形状 色泽
铁红 α–Fe2O3 针状–球状 黄光红–蓝光红紫相色
铁黄 α–FeOOH 针状 黄色
铁黑 Fe3O4 球状–立方体晶状 黑色
铁氧体 BaO·Fe2O3 Mn‐n‐Fe氧体 针状 棕褐黑色
磁性氧化铁 γ–Fe2O3 针状 茶色–棕褐色
云母氧化铁 α–Fe2O3 鱼鳞片状 灰黑色带金属光泽–褐红色
透明氧化铁 α–Fe2O3 α–FeOOH 针状–纺锤状 黄色–红色

    1.铁红:

    具有很好的耐热性在500℃,也不变色在1200℃时也不改变化学结构,极为稳定。能吸收阳光中的紫外光谱,所以对涂层有保护作用,耐稀酸、耐碱、耐水、耐溶剂,使它具有很好的耐候性。

 

    铁红的颗粒度在0.2μm时带黄相,比表面积、吸油量等也较大,颗粒度增大时色相就从红相紫移动,比表面积、吸油量也随之变小,铁红大量用于防锈涂料具有物理性防锈功能,大气中的水份等不能渗透到金属层中,并能增加涂层的致密性与机械强度。

 

    应用于防锈漆的铁红水溶盐要低,有利于提高防锈性能,特别是氯离子增加时,水份就容易渗透入涂层中,同时还要加速金属的腐蚀。此外金属对酸性是很敏感的,所以涂料中的树脂、颜料或溶剂等的PH值在7以下酸性较强时,更容易促进金属腐蚀,经长期暴晒后铁红制漆的涂层容易产生粉化现象,特别定颗粒度较小的铁红粉化速度更快,所以要提高耐候性应选择颗粒度较大的铁红,但也容易使涂层光泽下降。

 

    面漆颜色的变化通常是由于颜料组份中的一种或几种发生絮凝现象所引起的,颜料润湿性差和润湿剂太多,常常是絮凝的原因,经过焙烧颜料有较大的絮凝倾向,所以为为使面漆色泽均匀一致,应选用湿法合成铁红为宜。以针状结晶的铁红制成的涂层表面,易产生丝光影响,涂刷时产生的条纹从各个角度观察,颜色强度不同,与结晶的不同折光指数有关。

 

    铁红有较好的耐热性,也适合应用用于粉末涂料的着色。在喷漆应用的有铁红过氯乙烯底漆,它是先以铁红、过氯乙烯树脂、增塑剂(苯二甲酸二丁酯),低碳酸钡,填充剂(硫酸钡、滑石粉)混匀后,在混炼机上轧成漆片,经溶剂溶解后,加入酚醛树脂、醇酸树脂,经调漆、过滤而成。铁红在乳胶漆中的应用也有广阔的前途,以代用溶剂型涂料和油性涂料,涂装于各种建筑结构件。

 

    为了使乳胶漆有良好的贮藏稳定性,颜料的PH值应接近中性,水溶盐要尽量降低,它还大量地使用于地板漆中。天然铁红由于价格便宜,也可适用于底漆,天然品经过气流粉碎技术99.5%以上通过325目,并可通过高速分散或砂磨制漆,有良好的遮盖力和抗紫外线性能,天然铁红主要用于制备底漆除了具有物理性防锈性能外,还有增重量剂的作用。

 

    合成铁红与天然品相比,前者的密度较大,颗粒度小,纯度高,遮盖力好,吸油量高,着色力强,在一些涂料配方中,天然的铁红与合成品共用,如用于车辆、机器、仪器等黑色金属表面打底用的铁红醇酸底漆。

    

项 目 黄 相 红 相 紫 相
平均粒径 μm 0.20 0.25 0.31
比表面积 m2/g 8.32 5.76 4.38
容积密度 g/cm2 0.71 0.61 0.61
吸油量 ml/100g 19.8 16.6 14.8

 

    氧化铁颜料在功能性纳米涂料的应用:

    纳米涂料具有广阔的市场前景,不仅能大大改善传统纳米涂料的性能,还能得到新的功能,如改善涂料储存稳定性、耐候性增强涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等力学性能,会有多种优异特性。但我们不应过度炒作和扩大,而应踏实做事。国内纳米涂料还刚刚起步,基本上还处于实验室阶段。下面简单介绍与氧化铁颜料有关的纳米涂料。

 

    ⑴军事隐身涂料:某些纳米氧化物(Fe2O3ZnONiO2MoO2)对电磁波具有较强的吸引性,将其与有机涂料复合后,可制得军事隐身涂料。用于飞机、导弹、潜艇、舰艇等武器装备上,可极大提高它们的战斗生存能力,与其他隐身材料相比,具有吸收频带宽、重量轻、厚度薄等优点,因而可望在未来军事隐身方面大量身手。

 

   ⑵静电屏蔽涂料:利用纳米粒子的静电屏蔽性,可制得静电屏蔽涂料,用于家电的静电防护。并可通过选用不同的纳米粒子(Fe2O3ZnONiO2MoO2),来调节防静电涂料的颜色。

 

   ⑶隔热涂料:利用纳米粒子如Fe2O3,对红外线的吸收和反射性能,将它们与有机涂料复合而制得的隔热涂料,可广泛用于玻璃幕墙、汽车玻璃、海上钻井平台、油罐、石油管道、汽车、火车、飞机表面、船壳、甲板、坦克、军舰、宇宙飞船表面等场合的隔热。

 

   ⑷纳米自修补涂料:这种涂料尤其适用于制备高挡汽车漆,由于汽车在使用过程中,其表面涂层难免受异物刮擦或人为破环而损伤,采用常规方法对这些细小伤痕进行修补则容易造成花斑,若大面积修补则费时耗力,很不经济。采用纳米技术使汽车涂料具有自修补能力,则可大大提高现有汽车涂料的档次。

 

    ⑸大气净化涂料:纳米粒子表面具有较高的催化特性,利用这一特性可制得大气净化涂料,比如锐钛型TiO2有机基料,颜填料(如Fe2O3)等复合制得的涂料,对空气中的NOX有很好的光催化效果,可涂覆在高速公路、桥梁、建筑物、广告牌的表面上,这种涂料的大气净化特性通过雨水的冲刷而得到再生。

 

    ⑹其他功能性纳米涂料:磁性涂料(Fe3O4等纳米微粒的应用),红外隐身涂料,具有随角异色的豪华轿车面漆等。

 

 

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