解析涂料中形形色色的白色颜料

        一、钛白粉
   
        在涂料工业中，最重要的白色颜料就是钛白粉(TiO2)。钛白粉由于折射率高(金红石型钛白粉n=2.80，锐钛型钛白粉n=2.55)，光散射的能力比其它白色颜料都强，在着色涂料中具有极好的遮盖力，特别是金红石型钛白粉。与其它着色颜料相比，钛白粉颜料在所有白色颜料中表现出最好的亮度。由于具有这些优异的光学特性、无毒和化学惰性，钛白粉可以代替其它所有的白色颜料。

        1.粒径和粒径分布
   
        许多TiO2晶体看上去都是透明的，但工业上TiO2颜料的超细微粒却具有很高的不透明性(遮盖力)。当粒径为0.25μm左右时，钛白颜料的遮盖力最大；TiO2粒径大于或小于0.25μm时，遮盖力都会降低。0.25μm的粒径对光波长400nm来说是最理想的。在遮盖力最大值附近，随着颜料粒径的变化，颜料的颜色也会发生变化。粒径较小的TiO2显现蓝光，粒径较大的TiO2显现黄光。

      TiO2的粒径分布也对涂料的性能存在影响，粒径分布窄的钛白粉产品的遮盖力或单位体积着色强度比粒径分布宽的产品更好。
       2.表面处理
   
        钛白粉的表面处理剂用量一般为颜料量的0~20%，主要是无机表面处理剂，如Al2O3、SiO2、ZrO2或它们的混合物。另外，一些有机表面处理剂也可用于改进钛白粉在不同介质中的分散性，如多元醇、胺和硅烷偶联剂，在颜料生产过程中可以作为研磨助剂。

        表面处理剂的类别和添加量对颜料性能的影响很大，随着处理剂用量的增加，颜料的粒径、吸油值和表面积都会增加；
   
        在PVCCPVC时，表面处理剂类型与光学性能之间的关系可以看出，经Al2O3处理后，TiO2的光泽提高，但耐久性变差，而SiO2可以提高耐久性，但产品光泽较低。
         二、氧化锌
  
        氧化锌(ZnO)又称锌白，是一种白色粉末，由不定形或针状的小颗粒组成。氧化锌是碱性化合物，能和微量游离脂肪酸作用生成锌皂，有使涂料变稠的倾向，遇无机酸或醋酸则会溶解。氧化锌可使涂膜柔韧、牢固、不透水，因而能阻止金属的锈蚀。但不宜和游离酸较多的基料混合，以免产生较多的锌皂，使涂料粘稠而不易涂刷。氧化锌的着色力和遮盖力仅次于锌钡白和钛白粉，但颜色纯白，不粉化，具有良好的耐光、耐热及耐候性，适应于外墙涂料。

   
        在涂料配方设计中，氧化锌可为设计者提供许多高性能的涂料配方。氧化锌具有优异的防霉性和控制微生物真菌的功效。由于ZnO具有吸收紫外光的能力，它能与涂料中的羧酸根离子形成配位化合物从而降低涂膜中水的敏感性，因此，ZnO可以提高涂膜的耐候性和抗粉化性能力。另外，由于ZnO的折射率较高，因此也具有较高的遮盖力。一般来说，陶瓷、罐桶涂料均用粒径小、纯度高的间接法氧化锌；室内涂料、乳胶涂料则多用针状的直接法氧化锌，使之吸油值较高，能改进悬浮性能。

　　当ZnO用于乳胶漆中时，若用量太大，会引起涂料粘度大大增加，降低涂料的稳定性，可通过选择合择的分散剂、TiO2品种、基料品种、pH值、原始粘度和PVC等来得到稳定的涂料配方。

　　在涂料配方中正确使用ZnO，既可得到性能优异的产品，还可降低成本。

         三、铅白
   
        铅白不溶于水，可溶于酸、碱，长期暴露在空气中与H2S气体接触，颜色会变暗，变成黑色的硫化铅，所以不能与银朱、镉黄、群表等含硫颜料配用。铅白能与酸值高的油生成铅皂，可以加强涂膜牢度、防止粉化、耐光耐潮湿，特别适用于制造室外用漆、防锈漆及船舶用漆。其最大缺点是对人体毒性大，因此使用要慎之，特别是玩具用漆和室内用漆，都禁止使用铅白。

       四、锌钡白
   
        锌钡白(ZnS·BaSO4)又名立德粉，是硫化锌和硫酸钡的混合物。锌钡白是一种中性颜料，故常与酸价高的基料共用，代替氧化锌，以免涂料产生皂化。锌钡白颜色洁白、遮盖力强、着色力好、耐碱耐热，但遇酸分解、遇光变暗、耐候性差、易粉化。锌钡白广泛用作室内涂料；由于对大气作用不稳定，故不宜用于室外涂料。在内墙经济型平光涂料中，常用立德粉代替部分钛白粉作为着色颜料，降低涂料成本。表12为仿墙纸经济型涂料配方。

        五、锑白 
    
        锑白的主要成分为Sb2O3，是中性颜料，结晶体细腻易磨，易溶于酸碱，颜色洁白，遮盖力仅次于钛白粉，与锌钡白相近，耐候性比锌钡白好，抗粉化性好，耐热、耐旋光性均好，遇硫化氢可转变为橙色的硫化锑，可溶性盐对人体无毒，故可代替铅白使用。锑白与脂肪酸不起反应，故在高酸值基料中不会皂化，但单独用于涂料中干性不好，会使涂膜较软，因此必须与氧化锌配合使用，以使涂膜干性好，干后坚韧。锑白在高温下和含氯树脂反应生成氯化锑，能够阻止火焰的蔓延而起到防火的作用。因其相对密度较大，价格较高，故仅限于防火涂料中使用。
        六、碱性硫酸铅
   
       碱性硫酸铅是以2PbSO·PbO为主的白色颜料，毒性比铅白小，与脂肪酸不起反应，制成的涂膜干燥较慢，不耐稀酸，可溶于碱，遮盖力比铅白小，防锈能力比铅白好。碱性硫酸铅与氧化锌配合使用，可阻止涂膜产生细裂纹及龟裂，不易粉化。成分中含有硫化铅和碳时，呈青灰色，称为“升华青铅”。用升华青铅制得的涂料涂膜柔韧，但易于粉化，故常与氧化锌配合使用。中性硫配铅(PbSO4)耐酸、耐碱、耐光，但遮盖力小，仅作体质颜料使用。

信息来源：中国油墨技术网