混合金属氧化物颜料为涂料配方提供了许多好处,包括优良的户外耐久性,耐化学腐蚀性和热稳定性。

混合金属氧化物(MMO)颜料,也被称为复合无机颜料(CICPs),自19世纪初就出现了。它们在陶瓷和陶器工业中的应用是众所周知的,因为它们的整体惰性,这有助于突出的耐热,化学和紫外线的抵抗力。在工业涂料中使用mmo并不常见,更多的是用于特殊目的。金宝搏app下载安装本文将讨论用mmo作为更常见的有机涂料的替代品的好处。

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混合金属氧化物颜料是由一组两种或两种以上的金属和氧组成的化合物。最常见的晶体结构是金红石(MeO2)赤铁矿(Me2O3)或尖晶石(Me3O4)。常见的金属包括:钴、铁、三价铬、锡、锑、钛、锰和铝。不同的金属组合产生了从黑色到棕色到绿色、蓝色、黄色和红色的广泛的色调。所有的mmo都是通过煅烧过程产生的,由适当的金属前驱体材料的亲密混合物在800至1300°C的温度下燃烧而成。188金宝搏bet官网正是这种煅烧过程产生了极其稳定的金属氧化物键。这些化学键的稳定性使这类颜料具有出色的耐久性。

紫外线耐久性

无机mmo的化学惰性使其具有优异的抗紫外线辐射和最极端户外环境中遇到的元素的能力。大多数有机色素暴露在紫外线强烈的热带环境中若干年后会降解。能够提供可接受的持久性的高性能有机颜料通常都非常昂贵,其成本是金属氧化物颜料的2到4倍。因此,mmo是要求超高耐久性的建筑涂料的着色材料的选择,如AAMA 2605-05(建筑铝制造商协会)规定的性能。这个规格要求在南佛罗里达曝光10年后保持颜色和光泽。

抗化学腐蚀

MMO颜料异常稳定的化学键特性使其不溶于大多数化学物质,包括强酸和强碱,以及几乎所有有机溶剂。由于这种不溶性,用MMOs配制的涂料即使在最极端的化学反应下也不会因颜料降解而失去颜色。包括酸雨、火山沉降物和垃圾焚烧在内的大气污染不会对这些颜料产生化学反应。此外,需要耐强化学物质暴露的涂料,如实验室和化学制造设施,可以使用MMOs,并确保颜色稳定性。

耐热性

mmo的热稳定性在陶瓷和陶器行业中是众所周知的。这类颜料在制造过程中要在800至1300°C的温度下加工数小时。因此,在这些温度下,它们在化学和颜色上是稳定的。如上所述,几个世纪以来,陶瓷工业一直使用混合金属氧化物作为彩色釉料。用于陶瓷的釉料通常在985到1300°C(1800到2350°F)的温度下烧制,没有明显的颜色变化。在热稳定的涂层配方中使用mmo,如基于硅树脂(聚硅氧烷)的涂料带来了一个调色板,取代了传统的黑色和银色高热选择。这为摩托车、全地形车和水上摩托等专业和运动交通工具的设计者带来了一系列具有吸引力的色彩可能性。

红外反射率

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金属氧化物颜料具有独特的光谱性质。铬酸钴、钛酸钴和氧化铬绿色的红外反射特性使它们成为不可探测的伪装涂料的理想选择。常见的有机绿色颜料,如基于酞菁铜的颜料,对红外辐射有很强的吸收能力,使其成为军用涂料的不佳选择。

太阳能反射率

MMO技术中最令人兴奋的发展之一是,人们认识到这种颜料技术可以提供显著反射太阳产生的红外能量的颜色。有色材料,包括颜188金宝搏bet官网料和染料,吸收和反射可见范围内(约400至700纳米)的辐射。它们本身也反射和吸收近红外区域(700至2500纳米)的辐射。当彩色表面暴露在阳光下时,正是这个范围导致了温度的升高。

有机颜料,特别是炭黑和酞菁类(蓝色和绿色),在这一区域被强烈吸收,导致表面温度显著升高。这种升高的温度是有害的,原因有很多。最重要的是用于建筑结构的涂料,如屋顶和覆层。与高吸收率有机颜料相关的热量增加导致建筑物内部温度上升。这显然会导致夏季的制冷成本上升。mmo提供了高得多的红外反射率(太阳总反射率- TSR),因此在阳光下保持凉爽。劳伦斯伯克利国家实验室进行了广泛的研究,并有资格使用大量mmo作为反射性差的有机颜料的替代品(http://coolcolors.lbl.gov/LBNL-Pigment-Database/database.html)。

红外反射色素沉着还有其他实际用途。保持操场设备、公园长椅、户外运动设施和公共汽车站表面温度较低,可以在阳光充足的地方提供更舒适和更安全的表面。此外,公用事业柜(如电缆接线盒、电气外壳和户外发电机)上的冷却器表面使内部组件保持冷却器的温度,并增加产品寿命,减少服务呼叫。

较低的涂层温度不仅提供了舒适性和增加组件寿命,还提高了涂层系统的整体耐久性。在使用过程中所经历的较低温度使涂层粘结剂保持较冷,从而减缓了涂层中聚合物的化学降解。

反射率最高的是黄色(p53和PBrn 24)、棕色(PBrn 33和PBrn 35)、一些绿色(PG 17)和一些黑色(PG 17和PBrn 35)。蓝色(pb28和pb36)和绿色(pg17, pg26和pg50)是传统有机食品的合理替代品。

有机色素扩展剂

混合金属氧化物可以提高涂料的耐久性和降低成本与高性能有机颜料体系配制。这在明亮的黄色、橙色和红色空间中尤为重要。这些有机色调不仅隐藏(不透明)性能相对较弱,它们通常具有高吸油性,这影响流变性能,特别是在达到可接受的不透明所需的高浓度时。与有机涂料相比,MMOs具有相对较低的吸油性,因此可以改善工业涂料的流动性和流平性。这在粉末涂料中尤其如此,它依靠树脂熔体粘度来实现光滑的表面处理。

加入黄色53或棕色24(黄色浅黄色)通常降低了建筑或汽车涂料着色的总体成本,同时保持或提高耐久性。在某些情况下,可以实现隐藏性能的改进。

彩色调色

一般来说,与有机颜料相比,mmo的着色强度较弱,且稍低。正因为如此,它们是点缀白色和柔和色彩的绝佳选择。与难以分散的有机颜料如酞菁蓝、绿色和炭黑相比,尤其如此。

总结

混合金属氧化物颜料技术在装饰陶瓷行业中久负盛名。它在有机涂料中的广泛应用尚未达到其全部潜力。这些颜料为涂料配方提供了许多好处,包括优良的户外耐久性,耐化学腐蚀性和热稳定性。固有的红外反射特性使其成为伪装和“酷”涂料的良好基础。MMOs的低吸油特性使它们能够降低高成本、高性能有机颜料的浓度,对涂层流变性有积极影响。因此,强烈鼓励涂料配方者将这类颜料包括在他或她的配方工具包中。

欲了解更多信息,请访问www.masoncolorpigments.com