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酞菁綠G等有機(jī)顏料的應(yīng)用性能的評(píng)定方法
我國制訂了標(biāo)準(zhǔn),如顏料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GB 1708-1719-79,分別介紹了著色力、遮蓋力、耐光性、耐熱性、吸油量、密度、水分、篩余物、干粉熱穩(wěn)定性、水萃取液PH值、水溶物、流動(dòng)度等性能的測(cè)定方法。標(biāo)準(zhǔn)局1985年發(fā)布的GB 5211.5-85-10-85介紹了顏料的耐水性、耐酸性、耐堿性、耐溶劑型、耐石蠟性的測(cè)定方法等。
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酞菁綠G
上采用ASTM、ISO等標(biāo)準(zhǔn),如銅酞菁顏料采用標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 963-65;甲 苯 胺 紅、對(duì)位紅則采用ASTM D656-49、D970-65T、d475-49、D475-50T等測(cè)定方法。日本則采用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS。
天津正中宏華化工有限公司
1.色光
有機(jī)顏料制成著色油墨、涂料或著色樹脂等之后,用分光光度計(jì)、測(cè)色儀等測(cè)定其光譜特性、主波長(zhǎng)λb,三刺激值(X、Y、Z)、反射光譜曲線以及亮度L、飽和度C等參數(shù),油墨制造者可以規(guī)定出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)樣品的色光,但實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中,更為廣泛的是采用與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較其色光特性的方法。具體參見GB 1864-80的顏料色光測(cè)定方法。
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2.著色力
著色力是指著著色劑以其本身顏料使被著色物體具有顏色的能力。著色力不僅取決于顏料本身的化學(xué)結(jié)構(gòu),也與多種影響因素有關(guān),如顏料粒徑大小對(duì)其著色力有影響,頭通常粒徑較小、分布均勻時(shí)有較高的著色力,大約在0.05-0.1微米范圍內(nèi)著色力出現(xiàn)極高值。同時(shí)與顏料的晶型有關(guān),如ε-型CuPc要比α-型CuPc的著色力高10%-15%,一般有機(jī)顏料要比無機(jī)顏料具有更高的著色力,例如銅酞菁的著色力約為普魯士藍(lán)(華蘭、鐵藍(lán))的2-3倍,為群情的15-20倍。
著色力的測(cè)定方法:測(cè)定顏料的著色力可以通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較二者著色力的差別,當(dāng)調(diào)整到二者具有相同色力時(shí),用其差別的比值確定其試樣的著色力。
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3.遮蓋力
顏料的遮蓋力是指著色劑涂于物體表面,遮蓋物體表面底色,阻止光線穿透著色制品的能力,遮蓋力可以用單位表面積底色完全被遮蓋時(shí)所需的顏料質(zhì)量(g/m2)或1g顏料所能遮蓋的表面積表示。
有機(jī)顏料的遮蓋力與下屬因素有關(guān):首先與涂料介質(zhì)(展色料)的折光率或折射系數(shù)以及顏料晶體本身的折光率有關(guān),當(dāng)兩者相差愈大,光線在其界面處發(fā)生反射,即顏料粒子反射光線的比例大,其遮蓋力就愈強(qiáng),其次是當(dāng)顏料本身的吸收光線能量高,則遮蓋能力也強(qiáng),同時(shí)顏料粒子大小影響其光學(xué)性能,通常粒子大、遮蓋力高;粒徑過小,其透明度加大。顏料顆粒的晶體形狀也影響其遮蓋能力,顆粒結(jié)晶度高的片狀結(jié)晶體,比結(jié)晶度的棒狀體具有更強(qiáng)的遮蓋力。
無機(jī)顏料的遮蓋力較有機(jī)顏料要大一些,故多用于非透明的著色;如果將二者混合應(yīng)用(如以鈦白顏料作為填充劑),可以提高有機(jī)顏料的遮蓋力。
顏料的遮蓋力可以衡量所著色分散介質(zhì)的不透明程度,如果分散介質(zhì)不透明的程度加強(qiáng),顏料即為非透明型;如果該程度低,顏料即為透明型。通常涂料多要求非透明型顏料,而某些印墨則希望是透明型的顏料。
顏料遮蓋力測(cè)定的具體方法可參考HGI-455-79及GB 1709-79的標(biāo)準(zhǔn)。
酞菁綠G
4.吸油量
吸油量是顏料的一種特性,它是指顏料與油性物質(zhì)(如亞麻仁油)調(diào)和的能力,反應(yīng)顏料吸附親油性介質(zhì)的能力。吸油量愈小,則制備涂料、油墨所消耗的親油性介質(zhì)用量少;反之,當(dāng)吸油量大時(shí),則油墨、涂料的濃度不易提高,墨性的調(diào)整比較困難,并在一定程度上影響產(chǎn)品成本。
影響顏料吸油量的因素包括:亞麻仁油性能(酸值)、調(diào)合研磨時(shí)間長(zhǎng)短、測(cè)試設(shè)備類型等。一般親水性顏料,當(dāng)水分含量較高時(shí),吸油量也有所增加,而水分含量對(duì)于疏水性顏料的吸油量影響較小。
通過測(cè)定吸油量可以確定涂料、油墨中顏料臨界體積濃度(CPVC)。通常是取一定量的顏料加入油性物質(zhì)(如亞麻仁油),充分研磨,松軟的顏料粒子逐步粘結(jié),直至全部粘成團(tuán),此時(shí)所消耗的油克數(shù)即為吸油量(g/100g),也稱為吸油量;進(jìn)一步將一定量顏料制成油墨時(shí)所需的油量,則成為第 二吸油量。測(cè)定吸油量可有兩種方法:一種是調(diào)墨(刮)刀研和法;一種是加氏-柯氏法,采取一定量顏料加入適量的亞麻仁油,通過緩和攪拌和折疊(非研磨)使其變成一塊柔軟的糊狀物。前一種方法由于劇烈的剪切作用,終點(diǎn)到達(dá)得早,吸油量低一些。
吸油量測(cè)定的具體方法可參考HGI-458-79及GB 1712-79。
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5.耐熱性能
有機(jī)顏料的熱穩(wěn)定性能是指顏料本身(粉狀)以及著色后物體顏色在受熱情況下色光變化的特性,依據(jù)用途不同,顏料應(yīng)具有不同的需熱性能。例如不同顏料,要在不同溫度下加工成型,聚碳酸酯為290-300度,ABC、聚苯丙烯為270度,聚苯乙烯為250度,聚乙烯為200度,聚氯乙烯為180-200度,酚醛樹脂為150-160度,橡膠為140-170度等。上述材料著色用的顏料則應(yīng)經(jīng)受住相應(yīng)的處理溫度。
影響顏料需熱性能的主要因素是其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子極性、分子量、化學(xué)鍵穩(wěn)定性等。通常分子中含有較多的鹵素原子,特定的取代基團(tuán)時(shí),形成分子內(nèi)或分子間氫鍵,可以提高其熱穩(wěn)定性能;同時(shí)著色介質(zhì)的性能、酸性、堿性或受熱時(shí)發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)等,也將影響顏料的熱穩(wěn)定性。耐熱性能的測(cè)定主要包括兩個(gè)方面,一是顏料在使用介質(zhì)中的需熱性能的測(cè)定方法。二是顏料干粉耐熱性的測(cè)定。
6.耐光性能
如同染料對(duì)纖維材料染色一樣,對(duì)于有機(jī)顏料著色物,尤其是長(zhǎng)時(shí)間于戶外使用,著色劑的耐光及奶氣候牢度非常重要,耐光及耐氣候牢度包括著色劑本身以及涂料中的聚合物、被著色物體的穩(wěn)定特性。決定著色劑的耐光性能的主要因素是其化學(xué)結(jié)構(gòu)、取代基類型。通常無機(jī)顏料大多具有優(yōu)良的耐光性;有機(jī)顏料中一般偶氮顏料、色淀類顏料耐光牢度較低,而銅酞菁、喹吖啶酮、二噁嗪、異吲哚啉酮、苯并咪唑酮類等有機(jī)顏料具有優(yōu)異的耐光牢度。此外,有機(jī)顏料的顆粒大小和分布、晶型種類以及粒子的聚集狀態(tài)也影響其耐光性能。例如同一個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)顏料,當(dāng)其粒子較粗并被介質(zhì)充分的潤(rùn)濕時(shí),可以顯示出比細(xì)粒子更高的耐光穩(wěn)定性能,另外和顏料分散介質(zhì)(展色料)本身對(duì)光照的穩(wěn)定性高低有關(guān),某些被著色物如樹脂、塑料,受光照后發(fā)生氧化、降解反應(yīng),也導(dǎo)致顏色的變化,進(jìn)一步影響或加速著色劑的變色。
顏料的耐光性能的測(cè)定通常是把試樣制成色漿,并涂刷在馬口鐵板上,置于耐曬儀或在日光下暴曬,再與藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)樣卡的變、褪色表樣進(jìn)行比較而評(píng)級(jí)。請(qǐng)參考HGI-456-79及GB1710-79的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)。