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金紅石型鈦白粉在涂料中遮蓋力影響因素
來源:本站 更新時間:2013/6/26 16:33:58 瀏覽量:

顏料體積濃度(PVC)影響二氧化鈦粒子之間的距離。低PVC涂料中二氧化鈦粒子之間的距離大;高PVC涂料二氧化鈦粒子之間的距離小,粒子排列擁擠。當粒子之間的距離比光波半波長還小時,單個粒子不再具有獨立散射中心的功能,反而降低遮蓋效率。

  在不同PVC丙烯酸涂料配方中,二氧化鈦遮蓋力、涂料涂布率與PVC的關系, 在PVC低于20%時,隨PVC增加,二氧化鈦的遮蓋力增大;在PVC高于20%時,隨PVC增加,二氧化鈦遮蓋力下降;在PVC為20%時,二氧化鈦的遮蓋力最高。最佳PVC與二氧化鈦粒徑、基料折射率等因素有關。

  低于30%時,隨PVC增加,涂布率增加;PVC在30%至50%之間時,隨PVC增加,涂布率基本不變。

  在PVC高于50%時,隨PVC的增加,二氧化鈦遮蓋力和涂布率都增加,這是因為PVC高于50%時,基料不能包覆二氧化鈦顆粒,空氣取代一部分基料形成島狀空氣團,產生新的散射中心。由于空氣的折射率為1.00,小于基料的折射率,由式(1)可知,空氣代替基料后,np—nb的值變大,因此遮蓋力增加;并且PVC越高,空氣取代基料就越多,遮蓋力也越高,這就是通常所說的空氣干遮蓋效應,這也是含填料的高PVC涂料設計的依據。

  綜合以上分析,在只含二氧化鈦顏料的涂料配方中,最佳PVC的選擇在20%-30%之間。

  金紅石型二氧化鈦遮蓋力與基料折射率的關系

  遮蓋力、顏料折射率、基料折射率之間的關系見式

  ∝cm2∝0.16(np—nb)2……

  式中HP—遮蓋力;

  —顏料折射率;

  —基料的折射率;

  —為Lorentz指數,m:0.4(np—nb)。

  從式(1)可以看出,當顏料一定時,基料折射率越小,遮蓋力越大。不同基料折射率測試結果可以看出,在乳膠漆體系中,純丙乳液比苯丙乳液折射率小,在溶劑型基料中,溶劑型丙烯酸比醇酸樹脂的折射率小。因此,在同樣的配方(PVC、二氧化鈦含量相同)中,純丙乳膠漆比苯丙乳膠漆的遮蓋力要強,溶劑型丙烯酸涂料比溶劑型醇酸涂料的遮蓋力要強。

  填料對金紅石型二氧化鈦遮蓋力的影響。

  填料粒徑對金紅石型二氧化鈦遮蓋力的影響

  填料(體質顏料)在中高PVC涂料配方中大量使用,它既可以降低成本,也對涂料的流變性、涂膜的力學性能等方面產生影響,但填料的粒徑太大時會影響二氧化鈦的遮蓋力。配方5-7對比率(遮蓋力)測試數據說明細粒徑填料可以提高二氧化鈦的遮蓋力。3個配方相同,表明大粒徑填料不利于二氧化鈦的遮蓋力。填料對遮蓋力的影響可以用圖3表示。

  在涂膜中,細粒徑填料使二氧化鈦分布更均勻;大粒徑填料使二氧化鈦聚集,降低了二氧化鈦的遮蓋力。

  金紅石型二氧化鈦遮蓋力與填抖折射率的關系

  填料在涂膜中對遮蓋力有兩個方面的影響,一方面,填料本身具有一定的遮蓋力,由式(1)可知,填料折射率越大,其遮蓋效應越強;另一方面,在涂膜中,填料相當于基料,式(1)也可看出,填料(相當于基料)的折射率越低,遮蓋力越強。在一個配方中,選用低折射率還是高折射率的填料,要看哪一個方面起主要作用。

  填料折射率的大小關系為:硅灰石>高嶺土>滑石粉。3種填料粒徑接近(均為1 250目),粒徑因素的影響很小。在含二氧化鈦純丙乳膠漆體系中,涂料遮蓋力大小關系為:硅灰石>高嶺土>滑石粉,因此,填料本身的遮蓋效應起主要作用,折射率越大其遮蓋作用越強。在含二氧化鈦苯丙乳膠漆體系中,涂料遮蓋力大小關系為:滑石粉>硅灰石>高嶺土,由此可見,滑石粉基料效應大于其本身的遮蓋效應。

  從3種填料和純丙乳液、苯丙乳液的折射率可以看出,3種填料的折射率均大于純丙乳液的折射率,而滑石粉的折射率小于苯丙乳液的折射率。由此可見,當填料的折射率大于基料的折射率時,填料本身的遮蓋效應占主導因素,折射率越大其遮蓋作用越強;當填料的折射率小于基料的折射率時,填料的基料效應起主導因素,低于基料折射率的填料有更強的遮蓋效應。

  填料的折射率一般在1.45—1.65之間,基料既折射率一般在1.45—1.60之間。當涂料選用低折射率的基料時,選用高折射率的填料可以提高二氧化錨的遮蓋力;當涂料選用高折射率的基料時,選用低子基料折射率的填料可以提高二氧化鈦的遮蓋力。

 
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