铬酸铅颜料因其鲜艳的颜色、通用的性能和合理的价格，已在各种应用领域中使用了几十年。然而，多年来进行的研究已经证明，这些产品可能会导致癌症，可能会损害未出生的孩子，被怀疑破坏生育能力和损害环境。如今，这些担忧已广为人知，铬酸铅颜料已被禁止在北美和欧洲市场上使用。第一波政府立法和官方市场禁令已经成功实施;然而，迄今为止，亚洲、非洲和南美洲的许多国家拒绝对铬酸铅颜料实施正式禁令。

2020年10月，由联合国环境规划署(UNEP)主办的国际化学品管理战略方针(SAICM)发布了一份政策简报，提醒我们关注含铅涂料的全球情况，并呼吁迅速实现在全球消除含铅涂料。SAICM《政策简报》指出了铅接触造成的疾病负担及其对水生和陆地生态系统的威胁，呼吁采取行动，获得更多的政治指导

通过“为我们的未来无铅着色”活动，巴斯夫的Colors & Effects®品牌通过指定的无铅产品组合支持行业，并为涂料制造商提供重新配方指导。由于积极的教育和与制造商的密切合作，全球油漆和涂料市场已经为第二波铬酸铅替代做好了充分准备，这一浪潮已经开始，而且由于非洲、亚洲和南美洲国家即将出台的法规，可能很快就会加速。

这篇文章强调了铅替换的挑战。它还展示了现代颜料的发展如何在所有涂料应用中提供铬酸铅的替代品，以及如何提高无铅配方的性能。新的混合颜料技术为涂料和涂料制造商提供了这种变化的支持。通过优化个性化颜色的使用价值，可以提高现有无铅配方的性能和成本平衡。

成功替换铬酸铅的基础

图1显示了铬酸铅颜料的色空间覆盖率。黑线表示可能的色度范围，灰点表示在红色到黄色的颜色空间中相关的RAL色度，这些色度以前是用铬酸铅颜料创建的。在不使用铬酸铅产品的情况下，一组高度着色的低性能颜料(如图1中蓝色圆圈所示)和高性能有机颜料(绿色菱形)构成了达到，有时甚至延伸颜色空间的基础。然而，在苛刻的涂料系统中，如何平衡高色度的匹配，以获得所需的耐久性仍然是一个挑战。因此，现代混合颜料已经被创造出来，利用着色较少的无机产品(紫色钻石形状)，以实现所需的性能，如高牢度和不透明度。

为了使涂料制造商能够在其产品中消除铬酸铅，提供满足行业需求的替代品是至关重要的。每种应用都有不同的颜色和性能要求，这可以通过专门用于铅铬酸盐替代的颜料组合来实现。色彩规格紧凑的特定色度的基础是广阔的色彩空间覆盖率和高色度。此外，颜料的化学牢度和分散性在生产中是至关重要的。此外，温度稳定性和不透明度支持应用过程，而天气牢度确保持久的颜色和防止粉笔。

由于无铅颜料在着色性能、性能和价格水平方面提供了一系列性能，因此应用如此多样化的行业需要各种无铅替代品。虽然外部涂料的颜料在保色和耐风化方面需要耐用，但室内产品不需要这样的耐候性，仍然需要合理的耐光牢度。卷材、粉末涂料或道路标记等应用需要具有良好耐热性的颜料。企业色彩的匹配伴随着低同色率的挑战。

为了平衡最佳配色、所需的性能参数和最经济的解决方案这三个目标，建议为特定的应用量身定制无铅颜料的配方，而不是仅仅替换铬酸铅颜料。由于重新配方通常被证明是最好的方法，重新配方指导是支持涂料制造商从其产品中禁止铬酸铅过程中的关键部分。

各种无铅配方的影响

表1中RAL 1007可能配方的三个例子展示了涂料制造商对各种可用的无铅颜料替代品的影响。

图2显示了三种不同配方与含铅RAL 1007遮光剂的性能比较。原有的铅基配方在耐久性、隐藏性和低同聚性方面具有很强的性能属性，同时提供良好的成本效率和高温稳定性。对比显示了无铅替代品的定制可能性的范围。根据目标应用的个别要求和可用的颜料替代品的数量，铬酸铅配方的属性可以满足，并经常超过。

虽然图2中性价比平衡的配方表明，在成本水平相当的情况下，要满足铅铬酸盐颜料的性能属性是一个挑战，但基于偶氮化学的低性能配方显示，铅铬酸盐易于替换，成本更低，性能和着色性能有所降低。此外，高性能配方表明新的颜料开发如何推动特定属性，并根据目标应用的要求进行定制。

无铅色素的着色性改进也考虑了涂料的耐光性。如图3所示，经过2000小时的Xenotest后，性能优化和性价比平衡的配方都没有显示出任何明显的颜色变化。相比之下，含铅配方的涂层变成了典型的深橙色，而含偶氮配方的涂层显示出褪色的颜色。

混合颜料技术突破极限

有机颜料通常具有较高的色强和色度，但其不透明度和牢度特性显示出局限性。相反，无机颜料提供高牢度和不透明度，而色强和色度较低。混合颜料技术结合了无机和有机成分的最佳属性，允许匹配无铅色谱RAL色调，以满足不同行业的需求。混合palaliotan®颜料家族覆盖了整个红色到黄色的颜色空间，能够在色度、不透明度和耐久性方面实现最佳平衡。与有机颜料相比，该技术具有更好的隐藏力和流变性，在相同的颜色空间中，与无机颜料相比，其色度显著提高。

太平洋橙l2828混合颜料新技术为市场提供了高耐候牢度要求的粉末涂料配方灵活性。它最终使配方与色素红254没有不必要的棕色转移。这种不透明的粉末颜料凭借其高色度，甚至扩大了橙色空间。由于使用了有机和无机成分的最有益的特性，橙色混合使无铅和高着色的粉末涂料着色。与其他高性能的橙色颜料相比，该混合颜料除了具有优异的耐高温性和优异的耐化学性外，还具有优异的耐候性和不透明度。

如图4所示，混合技术在这些性能属性上优于基于铅的配方。此外，与基于市场标准颜料橙36的无铅粉末涂料配方的比较突出了该混合剂在高性能应用方面的潜力。

混合颜料技术是为促进亚洲市场进一步的铅铬酸盐替代而开发的，它突破了溶剂型和水基体系的极限。通过混合技术，涂料制造商可以提高与无铅市场标准颜料黄151和154相比的性能水平，并根据最终应用的具体要求优化配方性能。

如图5所示，太平洋黄l1001和1081的混合颜料技术使最亮的黄色配方具有极高的亮度，提供优秀的不透明度，耐化学和溶剂，以及最佳的使用价值。通过与市场标准无铅黄颜料151和154的比较，证明了该颜料新工艺的改进。

杂交颜料的颜色、不透明度和色强可以根据铬酸铅配方的效果进行调节，同时，通过有机组分和无机组分的巧妙组合，也可以调节石质杂交颜料的持久性。如果需要，可以根据涂料制造商的特定要求生产完全定制的混合颜料。

为无铅未来的工业参与和政治指导

广泛的无铅颜料替代品组合，结合完善的配方专业知识，使世界各地的涂料制造商转向无铅涂料，并改善其产品在黄到红颜色空间。新的高性能混合颜料技术使无铅涂料和涂料的发展成为可能，为旨在改善他们已经建立的无铅配方的制造商。混合颜料可以在颜色、不透明度和颜色强度上进行调整，以匹配铬酸铅颜料过去提供的性能。数据显示，现代颜料技术甚至可以超过以前的含铅配方。颜料生产商与工业伙伴合作，投资开发这些颜料，不仅可以替代铅色素，而且可以更好地替代含铅色素的产品。随着第二波铬酸铅替代浪潮的开始，全球涂料公司从现有的重新配方专业知识中受益。在逐步淘汰含铅涂料的法律的支持下，该行业现在可以在一个对投资于未来无铅涂料的涂料制造商公平的环境中，以更快的速度实现向可持续解决方案的转变。

如果您正在寻找更多关于无铅配方颜料替代品的信息，请访问www.colors-effects.com/sustainability/color-our-future-lead-free。

参考文献

SAICM政策简介:消除含铅涂料:涂料行业的作用。2020年10月https://saicmknowledge.org/library/eliminating-lead-paint-role-paint-industry(25.11.2020)。