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涂料用白色顏料
白色顏料由天然或合成無(wú)機顏料組成。無(wú)機顏料比有機顏料更容易分散在大多數涂料載體中。然而,許多白色顏料經(jīng)過(guò)處理以提高其分散性、耐光性和耐候性,該處理涉及用無(wú)機和有機物質(zhì)涂覆單個(gè)顏料顆粒。任何顏料在漆料中的完全分散都是至關(guān)重要的,因為只有這樣才能發(fā)揮其最佳的著(zhù)色力。
白色顏料用于油漆涂料中的白色、著(zhù)色和遮蓋色調,對于不透明覆蓋,優(yōu)選鈦白粉(二氧化鈦),因為它具有出色的遮蓋力。所有折射率高于1.7的物質(zhì)都被歸類(lèi)為白色顏料,如果折射率低于1.7,則它們被歸類(lèi)為填料。嚴格來(lái)說(shuō),1.7的極限值并不是一個(gè)常數,而是取決于涂料載體,因為每種涂料都有其特定的折射率。顏料的折射率因涂料介質(zhì)的不同而不同,因此植物干燥油、醇酸樹(shù)脂、天然樹(shù)脂和蠟等材料的折射率也不同。
白色顏料應具有良好的光學(xué)特性,例如:高光散射能力、高遮蓋力、良好的著(zhù)色力、高亮度、不明顯的底色(最好沒(méi)有)和高白度。最重要的特性是光散射力,它取決于折射率、顆粒大小和分布,以及在涂料載體中的分散程度。
由于這些相關(guān)性,光散射力是一個(gè)相對值,而不是絕對值;其他參數,如高遮蓋力、亮度、暗調和白度,或多或少都取決于白色顏料的散射力。
遮蓋力
遮蓋力是指涂料的一種特性,它能使涂料涂抹在任何背景上都無(wú)法辨認。一般認為,當涂料涂抹在背景上的反射率為等厚度涂抹在白色背景上的反射率的0.98時(shí),就達到了完全遮蓋的效果。因此,遮蓋力是背景對比度和將對比度差減小到0.02所需的涂料厚度的函數。0.02的值是根據Weber-Fechner定律得出的,該定律指出,在中等照明下,對比度小于2%的差異對普通人的眼睛來(lái)說(shuō)是無(wú)法分辨的。
當光線(xiàn)照射到漆膜上時(shí),一部分會(huì )從表面反射,其余的會(huì )進(jìn)入漆膜,進(jìn)入的光線(xiàn)要么被吸收,要么從不同的表面(包括頂部)射出,如果所有光線(xiàn)都被吸收,漆膜就會(huì )呈現黑色或深色,并能很好地遮蓋底材,顏料的吸光特性使薄膜具有遮蓋力。
如果大部分光線(xiàn)從薄膜的上表面射出,而基材沒(méi)有被遮蓋住,那么薄膜的遮蓋力就很差。例如,在白色基底上覆蓋一層不含顏料的透明亞麻籽油薄膜。相反,如果大部分光線(xiàn)從漆膜中射出,而基底被遮住,那么漆膜的遮蔽性就很好,這樣的漆膜是白色或淺色的,在這種情況下,光線(xiàn)經(jīng)過(guò)顏料的多次反射、折射和衍射,光線(xiàn)從頂部射出,而底材卻不會(huì )顯現出來(lái),顏料之所以能產(chǎn)生遮蓋力,是因為它能散射光線(xiàn)。
如果從頂部射出的光量是其波長(cháng)的函數,那么漆膜的遮蓋效果好壞取決于底材被遮蓋的程度,在這種情況下,漆膜是彩色的,即藍色、紅色或其他顏色。
在所有情況下,顏料和載體的光吸收特性以及顏料的光散射特性共同決定了漆膜的遮蓋力。
折射率
對于白色或近似白色的涂料,遮蓋力的大小是顏料和載體折射率之間的差異的函數。因此,同一種顏料在水中的遮蓋力要好于在亞麻籽油中的遮蓋力,而在空氣中的遮蓋力(高干度遮蓋力)則更好,這是因為折射率的差異在不斷增大。
要使特定類(lèi)型的顏料具有最大的遮蓋力,顏料的粒徑及其在載體中的分散程度也至關(guān)重要。
下表列出了涂料中使用的大多數白色不透明顏料和擴展顏料的折射率,大多數顏料都是晶體狀的,通常沿晶體軸線(xiàn)具有不同的折射率,表中給出的數值是所有方向的平均值,折射率也會(huì )隨著(zhù)光線(xiàn)波長(cháng)的不同而有所變化,一般來(lái)說(shuō),藍光的折射率要高于紅光。
白色顏料和填料的折射率:
顏色索引名稱(chēng) | 顏料名稱(chēng) | 化學(xué)式 | CAS編號 | 折射率 |
顏料白1 | 鉛白 | Pb(OH)2·2PBCO3 | 1319-46-6 | 1.94-2.09 |
顏料白3 | 堿式硫酸鉛 | PbSO4 | 7446-14-2 | 1.93 |
顏料白4 | 氧化鋅 | ZnO | 1314-13-2 | 2.02 |
顏料白5 | 鋅鋇白 | ZnS/BaSO4 | 1345-05-7 | 1.84 |
顏料白6 | 二氧化鈦,銳鈦型 | TiO2 | 13463-67-7 | 2.55 |
顏料白6 | 二氧化鈦,金紅石型 | TiO2 | 13463-67-7 | 2.76 |
顏料白7 | 硫化鋅 | ZnS | 1314-98-3 | 2.37 |
顏料白8 | 硫化鍶 | SrS | 1314-96-1 | 2.1 |
顏料白10 | 碳酸鋇 | BaCO3 | 513-77-9 | 1.67 |
顏料白11 | 氧化銻 | Sb2O3 | 1309-64-4 | 2.09-2.29 |
顏料白12 | 氧化鋯 | ZrO2 | 1314-23-4 | 2.4 |
顏料白13 | 鎢酸鉍 | Bi2(WO4)3 | 13595-87-4 | 2.17 |
顏料白14 | 氯氧化鉍 | BiOCl | 7787-59-9 | 2.15 |
顏料白15 | 氧化錫 | SnO2 | 18282-10-5 | 2 |
顏料白17 | 次硝酸鉍 | Bi5O(OH)9(NO3)4 | 1304-85-4 | |
顏料白18 | 碳酸鈣(白堊) | CaCO3 | 471-34-1 | 1.58 |
顏料白18:1 | 碳酸鈣鎂(白云石) | [Ca,Mg][CO2]2 | 16389-88-1 | 1.68 |
顏料白19 | 硅酸鋁(高嶺土) | Al2Si2H4O9 | 1332-58-7 | 1.55 |
顏料白20 | 云母(白云母) | KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2 | 12001-26-2 | na=1.560,nb=1.594,nc=1.598 |
顏料白21 | 硫酸鋇(固白) | BaSO4 | 7727-43-7 | 1.64 |
顏料白22 | 重晶石(重晶石) | BaSO4 | 13462-86-7 | 1.64 |
顏料白23 | 氫氧化鋁、硫酸鋇 | AlO2 BaSO4 | 1.64 | |
顏料白24 | 氫氧化鋁 | AlO2 | 21645-51-2 | 1.57 |
顏料白25 | 硫酸鈣(石膏) | CaSO4-2H2O | 7778-18-9 | 1.59 |
顏料白26 | 滑石粉 | Mg2[Si4O10][OH]2 | 14807-96-6 | 1.50-1.60 |
顏料白27 | 二氧化硅(石英) | SiO2 | 7631-86-9 | 1.55 |
顏料白28 | 偏硅酸鈣(硅灰石) | CaO3Si | 10101-39-0 | 1.65 |
顏料白32 | 硫酸鋅(白銅) | ZnSO4 | 7733-02-0 | 1.65 |
顏料黃47 | 鈦酸鉛 | PbTiO3 | 12060-00-3 | 2.7 |
質(zhì)量色
質(zhì)量色或質(zhì)量色調是指通過(guò)反射光觀(guān)察顏料和載體混合物的顏色,其厚度足以完全遮蓋背景。質(zhì)量色包括明度、色相和飽和度。一般用于有色顏料,也可用于白色顏料。
著(zhù)色力
著(zhù)色力是指顏料對標準涂料或顏料的著(zhù)色能力,當用于白色顏料時(shí),著(zhù)色力是指顏料抵抗著(zhù)色劑褪色的能力,著(zhù)色力通常被用作估算相對遮蓋力的指南。因此,遮蓋力的基本因素同樣適用于質(zhì)量色和著(zhù)色力,這也就不足為奇了。因此,顏料的折射率是首要因素,其次是顏料的粒徑和在載體中的分散程度,對于有色顏料來(lái)說(shuō),固有的光吸收能力也是一個(gè)主要因素。
底色/基調
特定油漆顏色或色調的底色是指將油漆涂得很薄或與白色混合后看到的顏色,這可以通過(guò)薄刷、用畫(huà)刀刮或用媒介稀釋來(lái)實(shí)現。