复旦培训: 颜料基础知识
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珠光效果颜料
电子显微镜下珠光颜料
基材
涂层
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颜料
1) 什么导致珠光颜料 “特别” ?
2) 有没有别的 “特殊颜料” ?
3) 既然有 “特殊颜料” 存在，是否也有 “普通”颜料呢 ?
让我们跟随三个基本问题来开始我们的颜料世界之旅:
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颜料
吸收型颜料
- 漫反射一部分的光线
- 吸收部分的光线
让我们先来回答最后一个问题:
是的, 的确有普通颜料存在 !
BTW: 什么是光 ?
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颜料
我们通常所说的“白光”，是由人眼可以检测
的许多不同波长的电磁波的组合。
只有当所有的可见光组合在一起时，我们
才看见 “白光”.
缺少某个波长或者单独某个波长的光都会
在人脑中反映出 “颜色”
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光谱基础
人类肉眼可见光波长在 360 and 760 nm.
波 长
g
Radio wave
Radar
X-Ray Gamma
ray
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波长
振幅
蓝光波长为 450 到 500nm之间,
绿光为 500 到 580 nm ，
红光为 610 到 700 nm.
振幅影响颜色的强度.
波长的基础知识
波长影响产生的颜色,
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珠光效果颜料
回到第一个问题: 珠光颜料的特别之处在哪里 ?
干 涉
什么是干涉 ?
每个表面都会反射光线并且－如果底材是透明的－会允许光线穿透。
如果一个物体包含了几个透明层，那么在每两种材料组成的界面上都发生反射
和折射的现象。
期望层的厚度非常薄， 在可见光的范围之内（纳米级）。
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珠光效果颜料
当厚度满足某个波长的条件，所有
的该波长的反射光线都得到增强。
但是只有在反射角增强！
到底是什么意思呢 ?
如果颜料的厚度满足红光的条件，
您就可以在反射角看到红光得到
增强（光泽角）。并且只有在反
射角才能看到 !
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自然界的珠光效果
您一定知道以下的效果:
- 水面上的油层
- 肥皂泡
- 蝴蝶翅膀
- 昆虫的眼睛
- 自然珍珠
- 猫眼
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珠光效果
干涉效果的强度与两种物质的
折射率相关。
折射率的差距越大，干涉效果
越强。
涂层的厚度决定了产生干涉效
果的波长－也就是您可以看到
的颜色
请记住:
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TiO2-层
在反射角度可见干涉色彩
TiO2-层厚度 d 决定了干涉颜色
d
Demo
干涉的条件: n x d = /2/2
例如 TiO2: n=2,1; d= 70 nm; = 294 nm= 294 nm; 588 nm; …
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其他效应颜料
metal effect pigment
是的, 他们就是金属颜料 简单的光学效果:
在表面发生镜面反射
极佳的遮盖力
优良的金色效果
不能方便地以粉末状使用
易于被氧化
在我们更深入的了解珠光颜料之前，让我们先来看看第二个问题:
除了珠光颜料之外还有其他的效应颜料吗 ?
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颜料
吸收型颜料 金属效应颜料
珠光效应颜料
让我们回顾一下 !
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颜料
三大颜料对质量地共同的要求:
为达到最佳闪烁效果，需尽可能地分散好！
颜料地聚集或者絮凝会导致颜色发暗。
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珠光颜料
为了全面的了解我们的产品线，您必须知道，什么因素
影响珠光效应颜料的性能。
1) 基材
2) 涂覆的材料
3) 涂层的厚度
4) 粒径
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1) 基材
决定基材质量的重要因素:
1) 厚度
2) 厚度的均匀性
3) 透明度
4) 折射率
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1) 基材
我们的产品线是根据基材的不同来区别颜料的:
Iriodin® Xirallic ®Colorstream® Miraval®
Mica SiO2 Al2O3 Glass
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2) 涂覆的材料
通常所用的涂覆材料是:
1) 锐钛型的二氧化钛
2) 金红石型的二氧化钛
3) 三价氧化铁
4) 六价氧化铬
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2) 涂覆材料
两个重要因素:
1) 二氧化钛高度透明，氧化铁和氧化铬不透明
2) 二氧化钛的两种晶型
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2) 涂覆的材料
基础的Iriodin系列是根据涂覆的材料来分类的:
涂覆材料纯的 TiO2:
复合涂覆 TiO2 和Fe2O3:
复合涂覆 TiO2 和 Cr2O3:
单纯涂覆 Fe2O3:
100-Series, 200-Series
300-Series
400-Series
500-Series
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3) 涂层的厚度
涂层的厚度决定了产生干
涉效果的波长。
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3) 涂层的厚度
40-60 nm 60-80
nm 80-100 nm 100-140 nm 120-160
nm
不同涂膜厚度的颜料显示出不同的干涉色彩。
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3) 涂层厚度
银白色系和干涉色系颜料是通过增加二氧化钛涂层的厚度
来产生的。
Silver gold copper red blue lilac green
60 nm 160 nmTiO2-涂层厚度
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4) 粒径
粒径是如何影响珠光效果的 ?
1) 光线照射到颜料的表面，产生干涉珠光效果。
2) 光线照射到颜料的边缘上，则发生散射。
通常人眼所看到的是两种效果的组合 !
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4) 粒径
不幸的是散射光线会影响干涉的效果
同样，散射的光线也遮盖了底材的颜色。
这意味着：光线的散射决定了颜料的遮盖力。
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4) 粒径
高光泽
低遮盖力
当使用小粒径珠光时，单位体积里就比使用大颗粒珠光有更多的
颗粒。这也意味着单位体积里有更多的散射边缘。
低光泽
高遮盖力
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4) 粒径
我们的产品是根据粒径来分类的：
< 15 µm 5 – 25 µm 10 – 60 µm 10 – 125 µm 20 – 180 µm
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4) 粒径
Iriodin的标准粒径分布:
< 15 µm m-fraction (micro)
5 – 25 µm f-fraction (fine)
10 – 60 µm n-fraction (normal)
10 – 125 µm s-fraction (small)
20 – 180 µm l-fraction (large)
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4) 粒径
注: 还有许多其他的等级。
所以耐候级颜料的 n-fraction 都定义为10 – 40 µm.
Xirallic 只有 5 – 30 µm.
Colorstream 只有 5 – 40 µm.
Miraval 目前只有 20 – 200 µm ，更细的等级正在开发中。
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回顾
现在您应该对如何来对我们的产品分类有了大概
的认识:
根据基材不同，分成不同的大类。
根据涂覆材料不同区分产品的型号和颜色。
涂层的厚度决定了颜色。
颜料粒径决定了光泽和遮盖力之间的平衡关系。
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BiFlair
在我们的产品线上，还有一个产品：BiFlair
BiFlair的干涉效果与其他所有颜料的干涉原理不同：三维空间的干涉。
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BiFlair
BiFlair 是基于氧氯化铋晶体 BiOCl.
晶体大小: 小于 25 µm
干粉态不稳定
较易被打破
对UV敏感: 变灰暗
很强的金属效果
很高的比重: g / cm3
BiFlair 概述:
较易于沉降
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默克产品线
表面处理和预处
关键词:
A 96, WNT, Litho S, Pearlets, WM8, BNS, PC…
重点:
干态的珠光粉可以用在几乎任何系统中！
表面处理过的颜料以及一些预处理的颜料只是针对某些特殊的应用系统 !
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Mica Mica Mica Mica
Mica
Mica
MicaMica
MicaMicaMicaMicaMica
TiO2
TiO2TiO2TiO2
TiO2 TiO2TiO2
Fe2O3 Fe2O3 FeTiO3 TiO2
Cr2O3
Fe2O3 Fe2O3
Fe2O3 Fe2O3
干涉色颜料
复合包覆颜料
金属色颜料
米色
TiO2
Mica
银白 红色黄色
绿色蓝色
银灰金色
绿色
青铜色 古铜色
红色
红紫色
红绿色
Fe2O3
色彩以及显微镜分析
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默克产品线
涂料 印刷塑料 化妆品
干粉态的工业级颜料 化妆品级
Pearlets
Litho S
改进的颜料 (A96, BiFlair)
WM8
BNS
WNT
PC
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默克产品线回顾
1) 颜料的大家族都有什么 ?
2) 涂覆的材料包括什么 ?
3) 什么是粒径 ?
4) 4) 有无表面处理 ?
纵观我们的产品请回答下列问题:
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提问
我们为什么没有m－fraction的干涉颜料 ?
什么是复合涂层 ?
200-Series 和7200-Series 的区别?
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