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酞菁綠G等有機顏料的應用性能的評定方法

酞菁綠G等有機顏料的應用性能的評定方法
我國制訂了標準,如顏料檢測標準GB 1708-1719-79,分別介紹了著色力、遮蓋力、耐光性、耐熱性、吸油量、密度、水分、篩余物、干粉熱穩定性、水萃取液PH值、水溶物、流動度等性能的測定方法。標準局1985年發布的GB 5211.5-85-10-85介紹了顏料的耐水性、耐酸性、耐堿性、耐溶劑型、耐石蠟性的測定方法等。
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酞菁綠G

上采用ASTM、ISO等標準,如銅酞菁顏料采用標準ASTM D 963-65;甲 苯 胺 紅、對位紅則采用ASTM D656-49、D970-65T、d475-49、D475-50T等測定方法。日本則采用日本工業標準JIS。

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1.色光

有機顏料制成著色油墨、涂料或著色樹脂等之后,用分光光度計、測色儀等測定其光譜特性、主波長λb,三刺激值(X、Y、Z)、反射光譜曲線以及亮度L、飽和度C等參數,油墨制造者可以規定出相應的標準樣品的色光,但實際生產應用中,更為廣泛的是采用與標準樣品比較其色光特性的方法。具體參見GB 1864-80的顏料色光測定方法。
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2.著色力

著色力是指著著色劑以其本身顏料使被著色物體具有顏色的能力。著色力不僅取決于顏料本身的化學結構,也與多種影響因素有關,如顏料粒徑大小對其著色力有影響,頭通常粒徑較小、分布均勻時有較高的著色力,大約在0.05-0.1微米范圍內著色力出現極高值。同時與顏料的晶型有關,如ε-型CuPc要比α-型CuPc的著色力高10%-15%,一般有機顏料要比無機顏料具有更高的著色力,例如銅酞菁的著色力約為普魯士藍(華蘭、鐵藍)的2-3倍,為群情的15-20倍。

著色力的測定方法:測定顏料的著色力可以通過與標準樣品比較二者著色力的差別,當調整到二者具有相同色力時,用其差別的比值確定其試樣的著色力。
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3.遮蓋力

顏料的遮蓋力是指著色劑涂于物體表面,遮蓋物體表面底色,阻止光線穿透著色制品的能力,遮蓋力可以用單位表面積底色完全被遮蓋時所需的顏料質量(g/m2)或1g顏料所能遮蓋的表面積表示。

有機顏料的遮蓋力與下屬因素有關:首先與涂料介質(展色料)的折光率或折射系數以及顏料晶體本身的折光率有關,當兩者相差愈大,光線在其界面處發生反射,即顏料粒子反射光線的比例大,其遮蓋力就愈強,其次是當顏料本身的吸收光線能量高,則遮蓋能力也強,同時顏料粒子大小影響其光學性能,通常粒子大、遮蓋力高;粒徑過小,其透明度加大。顏料顆粒的晶體形狀也影響其遮蓋能力,顆粒結晶度高的片狀結晶體,比結晶度的棒狀體具有更強的遮蓋力。

無機顏料的遮蓋力較有機顏料要大一些,故多用于非透明的著色;如果將二者混合應用(如以鈦白顏料作為填充劑),可以提高有機顏料的遮蓋力。

顏料的遮蓋力可以衡量所著色分散介質的不透明程度,如果分散介質不透明的程度加強,顏料即為非透明型;如果該程度低,顏料即為透明型。通常涂料多要求非透明型顏料,而某些印墨則希望是透明型的顏料。

顏料遮蓋力測定的具體方法可參考HGI-455-79及GB 1709-79的標準。

酞菁綠G
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4.吸油量

吸油量是顏料的一種特性,它是指顏料與油性物質(如亞麻仁油)調和的能力,反應顏料吸附親油性介質的能力。吸油量愈小,則制備涂料、油墨所消耗的親油性介質用量少;反之,當吸油量大時,則油墨、涂料的濃度不易提高,墨性的調整比較困難,并在一定程度上影響產品成本。

影響顏料吸油量的因素包括:亞麻仁油性能(酸值)、調合研磨時間長短、測試設備類型等。一般親水性顏料,當水分含量較高時,吸油量也有所增加,而水分含量對于疏水性顏料的吸油量影響較小。

通過測定吸油量可以確定涂料、油墨中顏料臨界體積濃度(CPVC)。通常是取一定量的顏料加入油性物質(如亞麻仁油),充分研磨,松軟的顏料粒子逐步粘結,直至全部粘成團,此時所消耗的油克數即為吸油量(g/100g),也稱為吸油量;進一步將一定量顏料制成油墨時所需的油量,則成為第 二吸油量。測定吸油量可有兩種方法:一種是調墨(刮)刀研和法;一種是加氏-柯氏法,采取一定量顏料加入適量的亞麻仁油,通過緩和攪拌和折疊(非研磨)使其變成一塊柔軟的糊狀物。前一種方法由于劇烈的剪切作用,終點到達得早,吸油量低一些。

吸油量測定的具體方法可參考HGI-458-79及GB 1712-79。

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5.耐熱性能

有機顏料的熱穩定性能是指顏料本身(粉狀)以及著色后物體顏色在受熱情況下色光變化的特性,依據用途不同,顏料應具有不同的需熱性能。例如不同顏料,要在不同溫度下加工成型,聚碳酸酯為290-300度,ABC、聚苯丙烯為270度,聚苯乙烯為250度,聚乙烯為200度,聚氯乙烯為180-200度,酚醛樹脂為150-160度,橡膠為140-170度等。上述材料著色用的顏料則應經受住相應的處理溫度。

影響顏料需熱性能的主要因素是其本身的化學結構、分子極性、分子量、化學鍵穩定性等。通常分子中含有較多的鹵素原子,特定的取代基團時,形成分子內或分子間氫鍵,可以提高其熱穩定性能;同時著色介質的性能、酸性、堿性或受熱時發生某些化學反應等,也將影響顏料的熱穩定性。耐熱性能的測定主要包括兩個方面,一是顏料在使用介質中的需熱性能的測定方法。二是顏料干粉耐熱性的測定。

6.耐光性能

如同染料對纖維材料染色一樣,對于有機顏料著色物,尤其是長時間于戶外使用,著色劑的耐光及奶氣候牢度非常重要,耐光及耐氣候牢度包括著色劑本身以及涂料中的聚合物、被著色物體的穩定特性。決定著色劑的耐光性能的主要因素是其化學結構、取代基類型。通常無機顏料大多具有優良的耐光性;有機顏料中一般偶氮顏料、色淀類顏料耐光牢度較低,而銅酞菁、喹吖啶酮、二噁嗪、異吲哚啉酮、苯并咪唑酮類等有機顏料具有優異的耐光牢度。此外,有機顏料的顆粒大小和分布、晶型種類以及粒子的聚集狀態也影響其耐光性能。例如同一個化學結構的有機顏料,當其粒子較粗并被介質充分的潤濕時,可以顯示出比細粒子更高的耐光穩定性能,另外和顏料分散介質(展色料)本身對光照的穩定性高低有關,某些被著色物如樹脂、塑料,受光照后發生氧化、降解反應,也導致顏色的變化,進一步影響或加速著色劑的變色。

顏料的耐光性能的測定通常是把試樣制成色漿,并涂刷在馬口鐵板上,置于耐曬儀或在日光下暴曬,再與藍色標準樣卡的變、褪色表樣進行比較而評級。請參考HGI-456-79及GB1710-79的測定標準。

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