乳膠漆調(diào)色常見問題分析

       采用水性色漿對乳膠漆進行調(diào)色， 已被大多數(shù)涂料生產(chǎn)廠家所接受。在調(diào)色過程中必須對顏色、耐候性、遮蓋力、涂膜的物理機械性能、調(diào)色價格、毒性等方面加以考慮， 要做到各方面的最優(yōu)化是一件很困難的事， 常會因為顧此失彼而出現(xiàn)各類質(zhì)量問題。本文指出乳膠漆在調(diào)色過程中容易出現(xiàn)的問題， 并分析其原因和解決方法， 總結(jié)歸納出乳膠漆調(diào)色用色漿的最佳方法。

1、用水性色漿對乳膠漆進行調(diào)色， 首先必然要求水性色漿和乳膠漆有很好的相容性， 若相容性不佳， 則會產(chǎn)生絮凝、浮色、發(fā)花、著色力下降、色相偏移、細度增大、光澤降低、涂料穩(wěn)定性變差等現(xiàn)象。

2、判斷相容性最好的方法是做指研實驗， 其操作方法為: 將最大量的色漿加入到乳膠漆中， 混合攪拌均勻后涂布在刮涂紙上， 在其表干前用手指擦拭約一分鐘左右， 實干后觀察擦拭部位與未擦拭部位是否有色差， 若無色差， 說明相容性好: 若存在色差， 則說明顏料存在絮凝， 擦拭部位因受到外力的作用而解絮凝

3、可用其它方法測試相容性:(1) 觀察色相變化絮凝會使色相紅移； (2) 測量細度； (3) 淋涂實驗。

一、是色漿的分散穩(wěn)定性差， 易產(chǎn)生絮凝、浮色、發(fā)花等弊病， 這要求用戶應(yīng)選用分散性、穩(wěn)定性好的高性能色漿；另一個原因可能是乳膠漆內(nèi)潤濕分散劑的用量不足或不適宜， 在色漿加入后乳膠漆內(nèi)的顏、填料粒子搶奪色漿顏料表面的分散劑， 使色漿顏料產(chǎn)生絮凝， 這時需要增加乳膠漆分散劑的用量或改變潤濕分散劑， 直至通過相容性實驗。

      值得一提的是在色漿同乳膠漆相容性良好時，色漿加入乳膠漆后一般只需用分散機攪拌均勻或混勻機混合均勻即可， 不再需要砂磨或高速分散。在砂磨或高速分散條件下的高剪切力會使乳膠漆內(nèi)的顏、填料進一步分散產(chǎn)生新的表面， 新生表面需要吸附分散劑來穩(wěn)定， 這可能會引起色漿內(nèi)顏料的絮凝。

1、乳膠漆調(diào)色是為了給予涂料以豐富的色彩， 這就要求顏色必須有很好的準確性和重現(xiàn)性。準確性和重現(xiàn)性既相對獨立又相互關(guān)聯(lián)， 對用戶來說它們很重要， 對于同一用戶來說批次之間的重現(xiàn)性可能更加重要。

2、影響顏色的準確性和重現(xiàn)性的因素有許多方面， 其中最重要的是色漿質(zhì)量的穩(wěn)定性、顏色配方的準確性和基礎(chǔ)漆的穩(wěn)定性。在基礎(chǔ)檢穩(wěn)定的前題下， 乳膠漆采用無配色軟件支持的普通色漿來調(diào)色， 完全憑經(jīng)驗， 需要反復(fù)多次校正， 必定會產(chǎn)生準確性和重現(xiàn)性差的后果， 但采用有配色軟件支持的高品質(zhì)色漿， 調(diào)色將會有很好的準確性和重現(xiàn)性。這是由于它們在色漿質(zhì)量的穩(wěn)定性和顏色配方的準確性二個方面有著本質(zhì)的不同。

       從以上分析可以認識到， 實現(xiàn)顏色準確性和重現(xiàn)性最簡單可行的方法是采用有配色軟件支持的高品質(zhì)色漿調(diào)色。

       在乳膠漆的調(diào)色過程中， 常常遇到顏色不夠鮮艷， 或者飽和度差的情況。產(chǎn)生這種情況一般可能有如下幾種原因:

1、色漿的飽和度不夠；

2、采用的色漿系統(tǒng)不能很好地覆蓋整個色空間， 靠遠離顏色坐標點的色漿來調(diào)色， 即使能調(diào)出色相相近的顏色， 飽和度也一定會大大降低；

3、顏色配方中采用的色漿過多， 甚至于在同一配方中使用互補色， 使飽和度也大為降低， 由于顏色混合是相減混合， 會使顏色暗淡；

4、乳膠漆中含有的白色顏料過多或由于PVC 太高產(chǎn)生的干遮蓋力沖淡。

 必要獲得鮮艷的顏色， 必需注意以下幾個問題:

1、制造色漿的顏料必需鮮艷， 由于顏料的結(jié)構(gòu)、晶型、原級顏料粒子的尺寸等方面都對顏色的鮮艷性產(chǎn)生影響， 因此對制造色漿的顏料要嚴格控制

2、采用的色漿系統(tǒng)要能很好地覆蓋整個顏色空間， 任何一種顏色都能從色漿體系內(nèi)找到色空間距離較近的色漿來調(diào)制， 這樣可以保證在不太大犧牲飽和度的情況下達到色相的一致； 

3 、顏色配方中選用的色漿種類應(yīng)盡可能少， 只要采用的色漿系統(tǒng)適當， 任何一種顏色最多只要四種色漿均可調(diào)出，色漿的種類過多不僅顏色暗淡， 而且不經(jīng)濟；

4、高飽和度的顏色一般不用白色顏料， 而用清漆調(diào)制即可。若基漆內(nèi)含有白色顏料或白色顏料過多， 飽和度必定會降低或需要加入大量的色漿來達到足夠的飽和度， 這樣將使調(diào)色成本大大提高， 同時還可能影響涂料的其它性能； 

5、乳膠漆中常采用通過提高涂料的PVC 產(chǎn)生“干遮蓋力”的辦法來降低成本， 當調(diào)制高飽和度的顏色時， 這種“干遮蓋力”會象白色顏料一樣， 沖淡色彩， 降低飽和度，因此涂料的PVC 不可太高， 一般不應(yīng)大于45 %。

而配色軟件支持的高品質(zhì)色漿系統(tǒng)能完全覆蓋整個色空間， 每種色漿色相和色強度都有嚴格控制， 有很好的鮮艷性， 在全部顏色配方中遵循同一配方不使用互補色， 依據(jù)每個配方最多使用四種色漿的配色原則， 可充分保證顏色的鮮艷性。

       耐候性是外墻乳膠漆最重要的性能之一， 但由于檢測時間長、測試儀器昂貴， 到目前為止還沒有很好的檢測方法， 因此它是涂料生產(chǎn)廠家最難把握、最易出現(xiàn)質(zhì)量問題的指標。
引起耐候性差的原因常有以下幾種: 

(1) 顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶型不適宜； 

(2) 淺色漆和深色漆中選用了耐候性相同的色漿； 

(3) 顏料的粒徑太小； 

(4) 漆內(nèi)乳液的耐候性太差； 

(5) 涂料的顏料體積濃度過大等因素。

       因此要獲得耐候性較好的涂料， 必須綜合全面地考慮以上各種因素。

       顏料的耐候性能主要取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)及晶型。無機顏料中的金紅石型鈦白、氧化鐵系顏料有極好的耐候性，是外墻乳膠漆中應(yīng)用最多的顏料。銳鈦型鈦白、立德粉、鉻酸鉛類顏料由于耐候性差， 不能在外墻涂料中使用。釩酸鉍類顏料有很好的耐光性， 但由于遮蓋力差、價格昂貴， 在外墻涂料中也很少使用。耐候性優(yōu)良的有機顏料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有分子量大、分子內(nèi)含鹵素原子、極性基團、金屬原子和分子間可形成氫鍵等特點。有機顏料中用量最大的為酞菁系列顏料， 酞菁蘭( PB15 ∶4 、PB15∶3 、PB15∶1) 、酞菁綠( PG7 、PG36) 均有很好的耐候性， 可用于不同色域的外墻乳膠漆中。

       外墻涂料中最難選擇的是紅色和黃色， 必須綜合考慮顏料本身的耐候性、顏色的深淺以及著色力和價格等方面。

       在外墻涂料中常用的紅色顏料有單偶氮紅(PR112) 、喹吖啶酮紅( PR122) 、喹吖啶酮紫(PV19 紅相紫) 、蒽醌酮紅( PR168) 等顏料。單偶氮紅顏料耐候性一般， 但著色力高， 顏色鮮艷；喹吖啶酮顏料無論是深色還是沖淡色的耐候性均好， 沖淡色的耐候性甚至還略有提高； 蒽醌酮紅的耐候性最佳。由于有機顏料沖淡色和深色相比耐候性下降， 因此PR112 不能用于淺色， 可有限度地

       用于中間色域， 主要用于深色大紅， 淺色則用耐候性更好的喹吖啶酮顏料和蒽醌酮紅顏料來調(diào)色。monicolor 調(diào)色系統(tǒng)對此則有嚴格的規(guī)定: PR112 不能用于A 基漆(白漆) 中， 在B 基漆(半白漆) 中用量每升不得少于136 個單位(一個單位= 01308ml) ； 在C 基漆(清漆) 中用量不得少于鈦白漿用量的一半。此規(guī)則可保證每個顏色配方都有很好的耐候性。DPP 系列紅顏料(如PR254) 有很好的耐候性， 但其價格太高， 性能已超過乳膠漆對顏料的要求， 很少用于乳膠漆中， 而主要應(yīng)用于高檔汽車面漆中。

       外墻涂料中常用的黃色顏料有單偶氮黃(PY74) 、雙偶氮黃(PY83) 、喹啉黃(PY138) 和異吲哚啉酮(PY109) 等顏料。偶氮顏料為傳統(tǒng)的有機顏料， 耐候性一般， 但顏色鮮艷， 著色力好，且價格便宜， 主要用于中、深色的著色； 喹啉黃和異吲哚啉酮的分子內(nèi)都含有極性基團， 分子間可形成強烈的氫鍵， 使它們有極好的耐候性能， 其沖淡色的耐候性也可達到4～5 級， 主要用于淺、中色色域的著色。如何正確地使用普通黃色有機顏料和高性能黃色有機顏料， 在monicolor 調(diào)色系統(tǒng)中有極嚴格的配比規(guī)定， 保證調(diào)色配方有很好的耐候性。獲得外墻涂料高耐候性的另一種方法是在顏色設(shè)計時盡可能選用中、低彩度的顏色， 便可采用無機顏料或無機顏料和有機顏料一起來調(diào)色， 這一點無論是從顏色美學(xué)還是從經(jīng)濟性上考慮也都是一致的，從各大涂料公司的外墻色卡也能得出這一結(jié)論。

       色漿內(nèi)顏料粒子的直徑變小， 著色力提高， 但耐光光澤度會變差， 因此顏料的粒徑不是越細越好， 而應(yīng)控制在某一適當?shù)姆秶�之�?nèi)。高品質(zhì)色漿的細度都嚴格控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)， 在加入到乳膠漆中后只需攪拌均勻或用混勻機混合均勻即可， 不用再繼續(xù)砂磨， 否則不僅會出現(xiàn)上述分散劑的重新分配引起的顏料絮凝， 還會出現(xiàn)因顏料細度過小而導(dǎo)致的耐候性降低。

       乳膠漆的耐候性能在很大程度上取決于乳液的類型、涂料的PVC 等因素。乳液的耐候性差， 易被破壞， 顏料則失去了保護， 受到的輻射密度加強， 耐候性變差； 涂料的PVC 越高， 一方面顏料粒子受到基料的保護越少， 耐候性變差； 另一方面涂膜表面越粗糙， 吸收的光和熱越多， 也加快了顏料的破壞速度， 耐候性變差。因此要得到保色耐候性好的涂料， 不僅要求顏料的耐候性要好， 還要求選用耐候性優(yōu)良的純丙、硅丙、苯丙等乳液， 且涂料的PVC 不可太高。

        色漿不僅賦予乳膠漆豐富的色彩， 還有一個重要功能是提供乳膠漆的遮蓋力， 這一點往往易被大家忽視， 因此也是常出現(xiàn)質(zhì)量問題之處。

        由于現(xiàn)行的乳膠漆國家標準中僅對白色或淺色有對比率的要求， 對中間色及深色無遮蓋力的具體指標， 因此許多廠家對中間色和深色的遮蓋力沒有控制。中間色和深色含鈦白較少， 含有機顏料較多， 而有機顏料的遮蓋力較差， 因此中間色和深色最易出現(xiàn)遮蓋力不足的問題， 有些廠家甚至向其用戶提出淺色涂二道， 中間色涂三道， 深色涂四道的要求， 顯然這種要求很難讓用戶接受。解決問題的方法有: (1) 基礎(chǔ)漆的鈦白含量要適宜， 要分別用鈦白含量為高、中、低不同的基礎(chǔ)漆來進行淺、中、深色的調(diào)色， 鈦白能提供給涂料很好的遮蓋力， 但用量過少， 涂料很難有較好的遮蓋力； (2)通常無機顏料的遮蓋力比有機顏料的遮蓋力要好得多， 因此在設(shè)計顏色配方時要盡可能使用無機顏料或無機顏料和有機顏料一起來調(diào)色； (3) 在選用有機顏料時， 不但要求顏料具有較好的耐候性和著色力， 還要求其具有較好的遮蓋力。

        另一種常見問題是遮蓋力過剩。國內(nèi)許多中小型涂料廠習(xí)慣生產(chǎn)白色乳膠漆， 很少甚至根本不生產(chǎn)半白乳膠漆和乳膠清漆， 常用半白漆來調(diào)深色，用白色漆來調(diào)中間色甚至深色， 這樣必需加入大量的色漿才能達到一定的飽和度， 其結(jié)果是: (1) 白漆已有很好的遮蓋力， 加入大量色漿后遮蓋力產(chǎn)生嚴重過剩； (2) 大量色漿的加入將會使調(diào)色成本成倍提高； (3) 色漿超過最大加入量時將使涂料的耐水性、耐擦洗性等性能產(chǎn)生嚴重影響。

       現(xiàn)代調(diào)色系統(tǒng)根據(jù)顏色的深淺不同， 通常選用三種鈦白含量不同的基礎(chǔ)漆來調(diào)色， 精選最佳遮蓋力的顏料， 同時充分考慮盡可能選用無機顏料的原則設(shè)計每個顏色配方， 可避免發(fā)生遮蓋不足或過剩的問題。另外， 乳膠漆的遮蓋力還要根據(jù)涂膜的厚度來設(shè)計， 顏色配方一般是按干膜厚度為30μm～60μm 的涂料設(shè)計的， 當干膜厚度大于60μm (如彈性涂料) 時， 應(yīng)對調(diào)色配方進行調(diào)整， 適當降低涂料的遮蓋力。采用調(diào)色系統(tǒng)的用戶可以很方便地通過調(diào)整顏色管理軟件中的色漿分配注入規(guī)則來實現(xiàn)全部顏色的調(diào)整。

       使用高性能色漿調(diào)色在不超過最大加入量時，對涂料的性能幾乎沒有影響， 但使用低檔色漿或色漿使用不當時， 可能會對涂料的性能產(chǎn)生很大的負面影響， 使涂料的耐水性、耐擦洗性、耐堿性、光澤等性能降低， 使原來合格的基礎(chǔ)漆變?yōu)椴缓细癞a(chǎn)品， 這種影響對于中、低檔乳膠漆的影響尤其嚴重。圖1 是不同品質(zhì)色漿的添加量對不同質(zhì)量乳膠漆的耐刷洗性能的影響規(guī)律。

       低檔色漿大量使用乙二醇作保濕劑， 親水性強， 價格低的乳化劑和潤濕劑來分散穩(wěn)定顏料； 高檔色漿則采用丙二醇作保濕劑， 大量采用高品質(zhì)分散劑來分散穩(wěn)定顏料。乙二醇吸水性較丙二醇強，在涂料干燥成膜過程中揮發(fā)速度慢， 特別是在低溫高濕的條件下， 其揮發(fā)速率可能會低于成膜助劑，影響乳液的融合成膜。乳化劑和潤濕劑有一定的親水性， 且由于分散效果不如高品質(zhì)分散劑， 因此用量較大， 會長期保留在涂膜中， 影響涂膜的耐水、耐擦洗、耐堿等性能。

       色漆涂膜性能變差的另一個原因是基礎(chǔ)漆選擇不當。如前所述， 選用白色基礎(chǔ)漆來調(diào)中間色或用半白漆來調(diào)深色漆時， 色漿的用量將會成倍地增多， 超過色漿的最大加入量， 將會嚴重影響涂料成膜， 且最后涂膜的親水性物質(zhì)的含量將會大大地提高， 涂膜的耐水、耐擦洗等性能顯著降低。有配色軟件支持的調(diào)色， 根據(jù)顏色的深淡， 選用鈦白含量不同的白漆、半白漆和清漆調(diào)色， 色漿的用量不可能超過最大用量， 因此對基礎(chǔ)漆的性能幾乎無影響。