有机颜料的应用,是以微细粒子与被着色的载体进行充分的机械混合,使颜料粒子均匀地分散到被着色的载体中,以达到着色的目的,所以它总是以不同程度聚集起来的向日粒子存在于使用载体中,颜料色片是对颜料分子的物理形态进行改变,不仅会使色光产生变体,其效果有时比引入取代基的作用还明显,因为颜料物理形态对其色光、着色力、透明度等影响更为显著。
无机颜料则是批以天然矿物工无机化合物制成的颜料,主要矿源是五种铁矿:赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、硫铁矿和菱铁矿。天然矿物颜料一般纯度较低,色泽较暗,但价格低廉。而合成无机颜料品种色谱齐全,色泽鲜艳、纯正,遮盖力旨,无机颜料中的钛白粉、铅铬黄、氧化铁黄、钼铬红、氧化铁红、铁蓝、铁黑等产品在建筑材料、涂料、工程塑料使用也很广泛。在国内的颜料色片产品中,也有很大一部分是使用无机颜料的。其最大优点也就是价格低廉。
一、 主要的有机颜料类型
1、 偶氮颜料 指分子中含有偶氮基的颜料。常由芳香胺或杂芳胺经重氮化投篮的重氮组分再与乙酰芳胺、2-萘酚、吡唑啉酮、2-羟基-3-萘甲酸或2-羟基-3-萘甲酰芳得胺等偶合组分偶合制成。常用的有:汉莎黄、永久红F4R、联苯胺黄等。
2、 色淀颜料 指水溶性染料经与无机盐、酸、载体等沉淀剂作用生成的水不溶性的颜料。特点是:色谱较全、色光鲜艳、生产成本低。主要产品有:酸性色淀、盐基色淀、茜素色淀等。
3、 酞菁颜料 主要颜色继蓝色和绿色。其产量约占有机颜料产量的1/4,特点是:性能优良、制作方便、成本低廉。主要品种是含铜的酞菁蓝(CI颜料蓝15)。
4、 喹吖碇酮颜料 商品名常称酞菁红和酞菁紫。此类颜料的耐热、耐晒、鲜艳度等性能与酞菁系相当。特点是:颜料分子量小,分子结构简单、性能优异。从颜料色片角度看,其是被使用在涂料、塑料的着色、需要耐性之印刷油墨上的重要颜料。主要产品如PR122红、PV19紫等。
· 5 其它杂环颜料 有机颜料还包括二噁嗪颜料、系类颜料、硫啶类颜料、蒽醌及蒽酮类颜料、酮系类颜料、啉酮系颜料和异吲纳西啉系颜料、吡咯并吡咯二酮第颜料、喹酞酮类等性能优异的品种。
二、 颜料色片中常用的有机颜料品种
1、 黄色品种 主要使用的黄色双偶氮颜料有:PY12、PY13、PY14和PY83等。都具有较高的着色强度,但耐晒牢度除PY83外,均一般。
PY12黄即联苯胺黄,呈纯下黄色,主要用途在油墨、EVA工业。熔点317℃,密度1.24~1.53g/cm3。耐晒性透明性较好,着色力高,但迁移性、耐热性需注意。
PY13黄也叫联苯胺黄GR,呈正黄色,色光鲜艳,较PY12绿,比PY17绒橡胶中回执至150℃仍保持极好稳定性。耐晒牢度较好,不仅用于油墨、橡胶,还可用于丙纶纤维用色母粒。
PY14黄也叫永固黄G,系红光黄色粉末。熔点336℃,密度1.35~1.64g/cm3。着色力强、透明度好,其最大优点是价格低廉。在塑料工业中,各国用法差异很大。如用于聚烯烃塑料着色,得十分注意迁移性。在油墨工业中,常被用作原色黄,使用范围极广。
PY83黄,也即永固黄HR、联苯胺黄HR。呈红光黄色。色光比颜料黄13更红,着色力也更强。最大的特点是耐热性能200℃稳定,而且是耐晒性、耐溶剂性、耐酸性、耐碱性均优异。良好的日晒牢度也使其在聚烯烃塑料,硬质聚氯乙烯等塑料制品着色中得到广泛应用。该类颜料色片主要用于金银卡、镀铝膜打底印刷,能将色片的透明性能好的优点尽展无遗。
2、 红色产品 红色颜料色片是国内使用量最大的产品,产品性能优异、质量稳定。 PR53:1红由CLT酸与β萘酚偶合而成的金属色淀颜料。也称金光红C、油墨大红等。色光为黄光红色,具有显示强烈彩色金光的特点,加上金光较耐久牢固,制成的油墨流动性好。耐晒耐热性能较好,但如用于塑料中,则耐晒极差、耐热较好。PR53:1溶于丙酮,微溶于乙醇水。遇浓H2SO4及浓NaOH均有颜色变化。国内很多烟草印刷厂都喜欢以此配色,体现喜庆吉祥之意。
PR57:1红是由4B酸与2,3酸偶合而成的金属色淀颜料,也称立索尔宝红BK、颜料艳红6B等。色光为蓝光红色,色泽鲜艳、着色力强,耐酸、耐碱性能较好,耐晒性一般,耐热可达150℃。不溶于乙醇,溶于热水中显黄光红色。在油墨中流动性好,并具有良好的稳定性。
PR48:1红系由2B酸重氮化后与2,3-酸偶合,经氯化钙成盐制备。其特点是:着色力强、耐晒、耐热性良好。使用该类色片的最大优势是流动性好,适应高速烟标印的高要求。
PR48:2红为钙盐类,由2B酸重氮化和2,3酸偶合,制备得活性母体染料,进而和氯化钙成盐制备。色光为蓝光红色,比PR48:1红要蓝一些,比PR48:4红则蓝得多,比PR57:1红则黄得多。外观呈紫红色,大量用于油墨、涂料、塑料、地毯业,配制深色浓度时是一个漂亮的艳红色,所以也称耐晒艳红BBC。
PR4红也称永固银朱R、300颜料银朱R等,系橙红色粉末,密度1.45~1.65g/cm3不溶水。由邻氯对硝基苯胺来亚氮化并与α萘酚偶合制备。溶于浓硫酸中为蓝光品红色,浓硝酸中为艳红色,稀氢氧化钠中则不变色。PR4红流动性和遮盖性好,但耐热性在100℃左右较差。
3、 蓝色产品 主要使用酞菁蓝,它具有同质多晶性。
PB15B蓝为红光深蓝色粉末,具有优异的牢度性能,是其他蓝色颜料无法替代的。PB15:1蓝也叫酞菁牙BS,为艳蓝色粉末,在非极性溶剂中不产生结晶增大。PB15:2蓝也叫酞菁蓝NCF,为红光蓝色,极符合造漆的性能要求,但未形成工业生产。PB15:3蓝也叫酞菁蓝B4G,则是稳定的铜酞菁β晶型,用于制造孔雀兰色油墨、硝基漆等。
4、 其他常用颜料的品种
P.G7绿,全氯代铜酞菁,外观显深绿色,不溶于水和一般溶剂。色泽鲜艳,牢度性能优异。一般通过粗制铜酞菁直接氯化制备。平均每分子含14~15个氯原子,但着色力会随分子量增大而下降。耐热性在200℃,在塑料中可耐300℃高温,可制作遮阳篷之类产品。而P.G36绿则是氯溴洽合取代的铜酞菁,根据取代的溴、氯原子不同所呈现的色光也不同。如果溴原子取代数小于6,称黄光酞菁绿3G;大小6,称黄光酞菁绿6G。由于溴原子量大于氯原子量,P.G36绿较P.G7绿着色力更低。
P.O5橙,也称永固橙RN。由2,4胺重氮化后与β萘酚偶合制备。于浓硫酸中为紫红色,稀释后呈橙色沉淀,在HNO3和NaOH不变色,牢度性能优异。耐热性150℃,熔点302℃(在冰醋酸中测定)。耐晒、耐热、耐酸、耐碱性能都很好。
P.V3紫色,也叫耐晒射光青莲色淀、6250耐晒青莲色原R等,由碱性紫5BN为原料,以磷钨钼酸为沉淀剂制备。系深紫色粉末,涂于纸上闪射铜光。耐热性120℃,耐晒性5级,因其价格低廉,常用于塑料表印包装。
P.V23紫色,称永固紫RL,耐光牢度7~8级,对有机溶剂牢度3~5级,无机溶剂牢度5级。浓艳亮丽紫色,色品性能非常优异,不能用于是浅色调色。添加极少量钛白粉中即可遮盖钛白粉的黄光,从而产生令人悦目的白色。
三、 颜料的分散及颜料色片的的使用
在使用颜料时,为了使颜料所具备之机能充分垢发挥,必需将颜料粒子细细地分散于媒体中。在分散的最初过程,首先使粉体颜料的表面借由属于载体(媒体)成分的树脂、溶剂、添加剂等加以润湿,再通过机械的研磨使颜料凝集体分散开,均匀、微细地分散于媒体中,可制出颜料、载体稳定的分散系。为了高效率且高经济效益地进行颜料分散,颜料制造商致力于分散颜料的研究开发,颜料的使用者则对分散、砂磨机的选择、油墨的配方、分散的条件、湿润剂及分散剂的使用等煞费苦心。
砂磨,有它本身的特点,但为更切合市场的需求,颜料色片也就有了更宽广的舞台。“不用砂磨,能做更好的油墨”,是一些色片生产厂家的宣传词,也道出了色片的卖点。
通过颜料色片制油墨的工艺是:溶成色浆,加调墨油(由各油墨配方中其它树脂、溶剂等组成)搅拌混合,检验后包装。相比较而言,省掉了预加工、砂磨等工序。在更快、更高、更好的当今油墨界,其优势不言而喻。
四、 颜料色片的应用范围
颜料色片制油墨,是一种简易的加工方式,以其低粉尘、低污染、低产品损耗率,极灵活的油墨配方设计深受客户欢迎,‘尤其适用于想提高产品档次和刚进入油墨生产领域的企业。
其实,色片除了用于油墨生产,还广泛地用于:涂料、文具、化妆品、皮革等领域。
涂料在耐旋光性、耐候性、耐热性、耐药品性等耐性及对遮盖力要求比印刷油墨更为强烈,考量颜料的各种性能后,亚硝基纤维素(NC)漆和丙烯酸漆使用着色片,有着其无法替代的优良品质。硝基漆,主要是以NC为主要成膜物,并加入不干性醇酸树脂和改性松香甘油酯以及增塑剂、溶剂、颜料等混合调配而成。使用硝基漆颜料色片,很好地解决了涂料厂研磨、设备投入大的问题。
在皮革的着色上,可使用染料和颜料。皮革用加式颜料中,有一类溶剂型颜料,也称腊克型。它是将颜料分散于由亚硝基纤维素、树脂、增塑剂等溶入溶剂内所制成的分散载体中而制成的。这也是腊克型颜料色片的重要组成部分。此种颜料色片的优点是耐旋光性比染料型的着色剂优越。皮革用有机颜料要求着色力、耐旋光性、耐酸性、耐碱性、耐热性、耐水性等卓越之颜料最为理想。