金属颜料与珠光颜料在粉体涂料中的应用是什么

金属颜料与珠光颜料在粉体涂料中的应用是什么

随着人们审美要求的提高，追求涂料的高度美感已成为一种趋势。金属感或珠光效果的粉末涂料能展现一种从水晶般金属光泽到丝缎般珍珠明亮的豪华装饰效果，因而广泛于家具饰品，运动器材和汽车等的喷涂涂料.

贵州涂料厂家解析这种装饰性粉末有别于纯环氧、纯聚酯、丙烯酸类等功能性粉末涂料，虽然可赋予底材一定的保护性，但涂膜耐候性、防腐蚀性和耐热性等不如专用的功能性粉末。

金属粉颜料和珠光颜料的种类与特性

用于粉末涂料的金属粉颜料和珠光颜料通常为鳞片状粒子，市售产品的粒径D50为3~75μm，包括铝粉（俗称银粉）、铜粉（称为金粉）、锌粉、镍粉、不锈钢粉，以及表面包覆于氧化物的无机云母片粉（俗称珠光粉）。

粉末涂料中铝粉用量最大，其次是铜金粉和珠光粉、锌粉、不锈钢粉常在防腐涂料中使用。这类颜料因其特性不同而在粉体涂料中所扮演的角色也不同（见表1）。

金属粉颜料和珠光颜料的应用

1 铝颜料

铝粉颜料是目前工业应用最为普遍的一种片状效应颜料，分为浮型和非浮型两大类非浮型铝粉占据绝大部分市场份额超过80％；

非浮型铝粉包括粒径较大带有水晶光泽的品种和粒径较细呈丝缎光泽的品种因表面经过有机物色膜具有良好的颜料润湿性，在粉末涂层中分布均匀。

浮型铅粉大多数排列在涂膜表面呈现明亮甚至有镀铬效果的涂膜外观，遮盖力优异，金属铝粉在粉末涂料或涂膜表面呈现的特性如下。

1.1 遮盖和屏蔽作用

铝粉呈鳞片状、基片的径/厚比约为(40：1)~(100：1)粒子在涂膜中呈多层平行排列形成连续的多道铝粉层遮盖了底材，对入射光产生反射，各层铝粉之间的孔隙互相交错，切断了涂膜的毛细孔和外界水分的通路，使水汽进入涂膜到达底材变得很困难(图1)。

金属颜料和珠光颜料在粉体涂料中的应用

1.2 光学特征

铝粉是由光泽高颜色浅、纯度高的金属铝制成的，经过特定工艺加工使铝粒子表面光滑平整对波长为280~400nm的可见光、红外光、紫外光的反射率达60％～90％，呈银白光亮的外观。

1.3 “随角异色”效应

铝粉具有金属光泽和平行于被涂物表面排列的特性在透明或遮盖力较差的涂料体系中铝粒子的光泽度和颜色深浅随入射角和观测角的变化而产生光和色的变化通常称之为“双色效应”或“干涉效应”，当然铝粉的良好平行定向排列是产生该光学效应的前提。

1.4 漂浮性

生产过程中鳞片状的铝粉表面采用高级脂肪酸包膜处理，铝粉表面的脂肪酸有两个吸附层外层脂肪酸的亲油基与内层脂肪酸的亲油基相连结而使羧基向外，故铝粉中脂肪酸包膜后为疏油型粉末熔融流平时铝粒在“贝纳德涡流”作用下向涂膜表面迁移，使铝粉浮在涂层表面(图2)。

金属颜料和珠光颜料在粉体涂料中的应用

当铝粉表层没有脂肪酸(或其他有机物)包膜时铝粉的漂浮力较小难以迁移至涂膜表面影响铝粉漂浮能力的因素还有脂肪酸种类，铝粉鳞片的径/厚比，铝粉加工工艺和温度铝粉的粒径等。

非浮型铝粉表面处理工艺是选用不饱和脂肪酸包膜或改变铝粉研磨温度，使铝粒子与包覆膜的整体比重增大．呈现出疏油特性。

2 铜金粉

普通的铜金粉是一种浮型片状颜料，由一定比例的铜、锌和铝合金经熔炼、球磨分级制成所需要的产品，铜含量不同所制成的铜金粉色相会有差异。

如青金、红金、古铜金等系列产品铜金粉粒径越粗，金属感越强，遮盖力较差。在涂料配方中的用量较多，相反粒径越小，金属感越弱，色泽也越柔和，遮盖力增强。

粉末涂料配方设计师可根据客户要求选用不同粒径和色相的铜金粉品种。

铜金粉粒子表面可包覆一层有机材料，以降低铜金粉的密度，并增加其表面张力，提高耐温性，不同种类的铜金粉在不同气候及化学环境中可能发生变色，使涂膜光泽降低。

3 珠光颜料

珠光颜料具有珍珠光泽，是在云母基材表面包覆二氧化钛等材料。包膜颜料对光产生多重反射和透射使之呈现珠光效果。

包膜金属氧化物材料不同，所产生的干涉光效果也就不同，呈现的珠光色泽变化很大甚至产生“色转移效应”。

目前珠光颜料的色相分为银白、幻彩和着色类，珠光颜料经过表面化学改性和包膜改性，适应所有天然和合成树脂体系，也适用于热固性和热塑性粉末涂料。

4、效应粉末涂料的制备方法

效应颜料赋予粉末涂料独特而炫目的视觉效果，适用于各种树脂体系。效应粉末涂料的制备方法主要有以下三种。

4.1 熔融挤出法

常规的粉末涂料生产方法是将配方中的所有原材料混合挤出粉碎过筛，而大多数的片状效应颜料在加工过程中往往因螺杆的高剪切力作用而被破坏。

效应颜料的片状结构在高速粉碎过程中将严重受损导致颜料定向性差，粉末涂料的金属效果或珠光效果降低。目前只有金属锤纹粉可以通过熔融挤出的加工方法得以实现。

爱卡公司开发出一种可以直接挤出(内挤)的无尘金属粉颜料产品。采用熔融挤出工艺用其制备粉末涂料非常方便，而常用的后混工艺和邦定工艺均需要额外的加工步骤。

另外熔融挤出的金属粉末涂料在涂装和过喷粉回收过程中没有金属颜料分离现象，这种颜料的不足之处是用量大，成本高，无法得到完全遮盖且具细腻效果的涂膜。

4.2 干混法

即将处于“干燥”状态的效应颜料加入已经磨细的粉末涂料底粉中，常用的后混设备为“V”形罐或锥形罐存在的弊端是混合效果与底粉的密度和性能，粒径以及粒子形状有关，在涂装及过喷粉回收时易出现金属粉与底粉分离的现象，使用稳定性差。

4.3 邦定法

即将片状金属颜料或珠光颜料在一定的温度下粘结到底粉颗粒表面，邦定机在惰性气体N2保护下使底粉和效应颜料流化悬浮，搅拌桨与物料颗粒之间以及物料颗粒相互间的运动速度不同产生摩擦热能，使物料温度升高，底粉软化而将颜料粘结其上。

邦定金属粉末具有效应颜料，用量少，不易发生效应颜料与底粉的分离，回收利用方便，但邦定粘结工艺对底粉的软化点，邦定温度、邦定时间的控制非常严格，邦定效果与设备设计和工艺操作也有着密切关系。

5、工艺控制要点

5.1 效应颜料与着色颜料的选择

制备效应粉末涂料时，余膜的遮盖力取决于金属粉颜料，而不是着色颜料，应当选用着色力差或透明的颜料与金属粉颜料配用，不用或少用遮盖力强的颜料。