高性能色素(HPP)有几个可能的定义,但它们都朝着相同的方向发展。高性能色素是一种:1

•在其预期的最终用途中证明高性能属性;

•根据使用价值的价格指挥高级价格,尚未由通用生产商复制;和

•是适合特定用途,具有明确定义的质量标准的特定颜料。

这种颜料的卓越性能通常与尽可能多的关键属性/益处的组合有关,例如颜色的独特性,易于分散性,耐用性,天气牢度,耐化学耐药性,加工改善,热抵抗和对迁移的抵抗力。

Ultramarine Blues-高性能色素?

从历史上看,乌尔塔林蓝(PB 29)尚未被认为是涂料的高性能色素。然而,这是一种出色的技术特征,可以使其对21世纪的油漆生产商非常吸引人。最重要的是其红色底色的独特性。任何其他色素或色素组合都无法达到这种蓝色空间。因此,它成为涂料生产者的特殊分化因子。

此外,摩尔马林蓝色颜料非常容易分散,并且湿润,既不迁移也没有絮凝,具有高光的牢度,具有耐热性,具有高溶剂和碱性牢度,并且没有显示任何元素。当今世界中的另一个关键特征是其“绿色”配置文件,因为它既不包含任何可报告数量的VOC也不包含重金属。另一方面,与有机色素相比,摩尔马林蓝色肯定没有高染色强度。然而,它们比其他无机色素(例如钴蓝色)更好。的确,超胺非常透明,不提供不透明度。但是在许多应用中,这不是负面的,而是积极的,例如金属涂料。

为什么这种颜料从未在涂料的HPP列表中列出?这个问题的答案是,历史感知行业技术人员对颜料的天气越来越恶劣,源于缺乏酸性的耐酸。

抗酸性与天气牢度的相关性

化学上摩尔胺蓝是铝硫酸钠硅酸盐。由于其多硫化成分,常规的巨胺蓝色不具有酸性抗性。颜料具有非常多孔的结构。当紫外线与酸接触时,酸会渗透到颜料中并破坏polysulfur基团,从而破坏了色素的3D结构(图1)。多硫酸基团是着色剂的发色团。一旦破碎,就再也没有发色团了,红色的蓝色变为白色。

何时将Ultramarine Blue掺入涂层中,可能暴露于酸中?这主要发生在用于室外暴露的涂料中。长时间内,外层涂料会受到紫外线辐射,高温,水(湿度和降雨)和氧气的约束。即使使用最稳定的有机粘合剂,它们也会在这种情况下逐渐降解。这种降解可能会产生可以从粘合剂中释放出来并攻击极蓝结构的酸自由基。

另外,当外层涂料位于高工业区域时,它们可以暴露于“酸雨”中。来自大气中的酸的痕迹可以缓慢渗透到油漆中(如果受到很好的保护)和/或如果系统对工业气氛的高度耐药性,则粘合剂降解会导致恶化过程,从而产生酸成分。然后,酸雨可能导致在这种环境中使用的油漆中使用的紫外线的脱色。

此外,任何用具有酸性性质的粘合剂制成的涂层,即PVDF,PVC Plastisols或含有酸性添加剂的涂层,可能具有其成分的小痕迹,这些酸成分可能会导致紫外线淡淡的颜色褪色。

新一代二氧化硅封装的摩尔马林蓝色

因此,为了使摩尔马林蓝色成为用于涂料的HPP,Nubiola无机颜料面临着开发一种新的制造技术的挑战,该技术可以保护摩尔马林蓝色免受酸的攻击,以便在外涂层中使用。从所有测试的技术中,颜料的二氧化硅封装被证明是最有效的。这项技术已经在市场上已经存在了几年,但是这种封装的性能并不是最好的。它肯定会在有限的程度上保护巨型蓝蓝色,但要以其他特征的成本为代价,例如,降低着色强度,高油脂吸收和差的散发性,所有这些都限制了涂料中色素的使用。

新开发的二氧化硅封装技术克服了过去抗酸性紫外线蓝色的所有局限性。这项新技术提供了一种名为Nubicoat HWR(高天气阻力)的新产品。这是基于以下事实:新技术封装了元素粒子而不是团聚(图2)。因此,将较薄的二氧化硅层沉积在每个极蓝颗粒上。这导致封装的色素具有较小的平均粒径以及较窄的粒度分布。此外,它提供了保护性二氧化硅涂层的较高耐磨性。



为了证明Nubicoat HWR的升级天气牢度,对不同涂料进行了数十种加速和长期/自然气候性研究,比较了新产品与常规的Ultramarine Blues,Pthalocyanine Blues和Cobalt Blues进行了比较。图3总结了一些最相关的结果。加速的风化测试是使用QUV设备和UV-A灯进行的。自然风化测试是在我们位于巴塞罗那(西班牙)的一家设施的屋顶上进行的,在炎热的工业气氛中,具有高海洋湿度。根据美国宇航局的说法,巴塞罗那2是欧洲城市,每年阳光小时数量最高第五。

所有颜色测量均使用分光光度计SP-88进行,具有D65照明剂和10º角度观察。作为所有测试的结论,可以声称,新一代二氧化硅已封闭的超胺蓝调(Nubicoat HWR)的天气牢度比常规的紫外线蓝色(nubicoat HWR)要好得多,类似于传统的超胺蓝色,甚至比高高 - 高 -优质的邻苯丙氨酸蓝色,非常靠近钴蓝色 - 高度耐用的蓝色颜料基准。

突破性产品推出两年多后,Nubicoat HWR获得了批准,并经常在各种应用中使用油漆生产商使用,例如,外观丙烯酸,苯乙烯丙烯酸酯,苯乙烯丙烯酸,硅酸盐乳液),室内装饰涂料,粉末粉,粉末粉涂料,线圈涂料,用于塑料的涂料,自行车和摩托车油漆以及用于建筑和工业涂料的着色系统。

概括

由Nubiola无机色素开发的Nubicoat HWR有效地用二氧化硅封装了Ultramarine蓝色颗粒,并保护颗粒免受酸的侵害。数十种加速和自然的风化测试证明了这种产品的天气牢度增强,类似于邻苯丙氨酸蓝色,并且接近钴蓝色。除了这种“绿色”颜料的独特蓝色和出色的特性外,新产品的气候性能提高了,使Nubicoat HWR成为涂料的高性能颜料。