測(cè)定鈦白粉消色力
來源:ddcf.com.cn日期:2023-05-22
消色力的測(cè)定方法有兩種:
一、相對(duì)消色力法;
二、用雷諾值(Ranolds)表示著色力。
著色力是顏料對(duì)光的吸收和散射的結(jié)果。有色顏料,光的吸收起重要作用,白色顏料(二氧化鈦)取決于對(duì)光的散射能力。
折射率越大,著色力/消色力越高,金紅石型鈦白粉大于銳鈦型鈦白粉。
二氧化鈦的著色力/消色力與其粒徑、粒徑分布和分散性有較大關(guān)系,具體有關(guān)因素:
1、鈦白粉消色力的大小與它的散射能力和折射率有關(guān);
2、粒子的大小、形狀、結(jié)構(gòu)和力度分布對(duì)鈦白粉消色力有明顯影響,消色力隨著粒度的減少和粒度的均勻性的增加而增大。
3、鈦白粉的消色力還與它的制備條件有關(guān)。
著色底相:又稱灰漆色調(diào)或底層色相,受二氧化鈦的平均粒徑及其散射能力的大小影響十分明顯。
底色=藍(lán)色調(diào)/紅色調(diào)
當(dāng)二氧化鈦的平均粒徑為0.2μm,它對(duì)短波藍(lán)光(400nm)有較強(qiáng)的散射力,底層色相帶有較微的藍(lán)相。粒徑在0.4μm時(shí),對(duì)長(zhǎng)波紅光(700nm)有較強(qiáng)的散射力,底層色相帶有較微的紅相。
吸油量:指每100克顏料,在達(dá)到完全潤(rùn)濕時(shí)需要的用油的量,吸油量常用百分率來表示。是鈦白粉的重要顏料性質(zhì)之一,涉及到鈦白粉在展色劑中的填充狀態(tài),說明它在介質(zhì)中的分散性能。
當(dāng)顏料被亞麻仁油濕潤(rùn)成不破裂不分散,能被刮刀刮起來的油灰(膩?zhàn)?狀的膏狀物為終點(diǎn)。(顏料粒子表面被包覆,粒子之間的空隙也充滿了油時(shí)為終點(diǎn)。)
另一種方法,是用油潤(rùn)濕到能流動(dòng)時(shí)為終點(diǎn),相當(dāng)于流點(diǎn),這種方法測(cè)試結(jié)果偏高。
影響吸油量的因素:粒子較小,表面積大,吸油量高,凝聚或凝絮的顆粒多,粒子間隙大,吸油量高,針狀或不規(guī)則形狀的顆粒,由于空隙大,吸油量高,片狀顆粒,在捏合呈平行排列,空隙小,吸油量低,接近球形的顆粒理論上吸油量在40%左右。
試驗(yàn)證明:兩種顆粒尺寸大小差距較大的顏料按一定比例混合,大粒子空隙被小粒子填充,所測(cè)吸油量比原來兩種粒子分別測(cè)出的吸油量還低,粒徑相當(dāng)?shù)念伭蠠o此現(xiàn)象。
白度:影響二氧化鈦白度的因素:二氧化鈦中雜質(zhì)含量和種類(如鐵、鉻、鈷、鈰、銅、錳、釩、鉛等重金屬離子,含量甚微,也會(huì)對(duì)白度產(chǎn)生明顯影響。金紅石型鈦白粉比銳鈦型鈦白粉敏感)、粒徑、粒徑分布(形狀、大小和粒度分布,顆粒光滑無棱角,帶棱角的表面會(huì)減弱對(duì)光的反射。粒子大小應(yīng)控制在0.2-04μm之間,相當(dāng)于可見光的波長(zhǎng)范圍0.4-0.7μm的一半,這樣才能獲得高的光散射能力,使顏色更白。粒徑小于0.1μm時(shí)晶體為通明,產(chǎn)品中含有粒徑0.5μm以上的大粒子,就會(huì)降低對(duì)光的散射能力。粒徑分布要均勻,分布帶要狹窄)。減少雜質(zhì),提高化學(xué)純度,調(diào)整控制粒徑和粒徑分布,增強(qiáng)其分散性。鈦白粉出現(xiàn)不理想的晶格結(jié)構(gòu)和混晶現(xiàn)象。
顏料體積濃度(PVC):干的油漆膜是一種三元結(jié)構(gòu)。顏料體積濃度%=顏料體積(二氧化鈦+填充料)/(顏料體積+膠黏劑體積)*100%
臨界顏料體積濃度(CPVC) 可以認(rèn)為是剛好有足夠的膠黏劑涂蓋在顏料表面、填充顏料粒子之間的空隙時(shí)的顏料體積濃度。光澤、透氣性、多孔性、遮蓋力、著色強(qiáng)度和底彩這類性質(zhì)都與顏料體積濃度有直接關(guān)系。
1、顏料體積濃度對(duì)散射系數(shù)和遮蓋力消色力等性能的影響:PVC增加至10%以上,粒子聚集使繞射光的散射效率減少,使遮蓋力降低。再增加PVC,遮蓋力增加,直到增加至25%時(shí),遮蓋力會(huì)再因?yàn)檎凵湫式档退俣缺雀邼舛榷趸佈a(bǔ)充的速度快而降低,直到臨界PVC為止,這一點(diǎn)上,由于平膜光遮蓋效應(yīng),遮蓋力再度增加。
散射性能的PVC,隨著粒徑大小變化而變化,在某一PVC,粒徑越小,粒子數(shù)越多,散射光越多,遮蓋力和消色力越高。但在高PVC 區(qū),粒子數(shù)甚多,粒子間距減小,當(dāng)粒子間距小于入射光波長(zhǎng)的一半時(shí),光學(xué)上就不能逐粒析像,粒子密集,散射能力降低。這時(shí)大粒徑的粒子,單位體積的粒子數(shù)減少,不易密集,散射能力高。
2、表面處理與PVC:在顏料表面加上涂膜后,繞射光的散射效率損耗減少。
3、顏色、PVC和粒徑大小:三者的綜合效應(yīng)對(duì)調(diào)色漆的顏色有很大影響。
PVC和不透明度的關(guān)系:
某一PVC值時(shí),不透明度不變,而隨著PVC含量增加,不透明度反而下降
二氧化鈦PVC、薄膜厚度和不透明度:同一PVC時(shí),薄膜越厚,不透明度越大。
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