珠光漆的制作方法

珠光漆，又叫云母漆。它的原理與金屬漆是基本相同的。它用云母代替鋁粒。在它的漆基中加有涂有二氧化鈦和氧化鐵的云母顏料。光線射到云母顆粒上后，先帶上二氧化鈦和氧化鐵的顏色，然后在云母顆粒中發(fā)生復(fù)雜的折射和干涉。同時(shí)，云母本身也有一種特殊的、有透明感的顏色。這樣，反射出來(lái)的光線，就具有一種好像珍珠般的閃光。而且，二氧化鈦本身具有黃色，斜視時(shí)又改變?yōu)闇\藍(lán)色，從不同的角度去看，具有不同的顏色。因此，珠光漆就給人一種新奇的、五光十色、琳瑯滿目的感覺(jué)。
   一般有清漆和云母粉調(diào)配而成，油漆中的云母顆粒依靠它獨(dú)特的立體棱角分子結(jié)構(gòu)，使通過(guò)他的光呈多角度折射，從而有鉆石般的效果，有較強(qiáng)的立體感和裝飾性。

新型顏料之云母鈦珠光顏料
    珠光顏料是根據(jù)天然珍珠的結(jié)構(gòu)原理，在低折射指數(shù)的天然云母粉表面精確包覆高折射指數(shù)的納米級(jí)金屬氧化物（如TiO2、Fe2O3、稀土氧化物等）而形成。當(dāng)光線照射到其表面時(shí)，光線經(jīng)多層反射、折射而產(chǎn)生珍珠般光澤和金屬光澤。改變包覆氧化物類型，該珠光顏料既可展現(xiàn)金屬顏料的閃光效果，又可產(chǎn)生天然珍珠的柔和光澤，裝飾效果極佳。使涂層具有質(zhì)感豐富、光澤獨(dú)特高雅的裝飾效果。該產(chǎn)品具有優(yōu)良耐光、能耐受800℃的高溫、耐酸堿等特性，且完全無(wú)毒。已開發(fā)出銀白色，金黃，綢緞紅，綢緞古銅，翠綠，乳白，閃光紫紅和彩虹色等20余種產(chǎn)品
    珠光顏料自17世紀(jì)中葉問(wèn)世至今，經(jīng)歷了從天然到人工合成、由有毒到無(wú)毒的進(jìn)化過(guò)程。目前，珠光顏料的成本已大大下降，性能大大提高，由于其卓越的裝飾效果和適用性，使其廣泛應(yīng)用于汽車和自行車涂料，建筑涂料，塑料涂料，油墨，化妝品和包裝材料等。
現(xiàn)今，綜合性能優(yōu)異且無(wú)毒的云母-二氧化鈦珠光顏料幾乎全面取代了其它珠光顏料。 云母鈦珠光顏料是在微米級(jí)(5 ~ 150 μm)云母片上用膠體化學(xué)過(guò)程包覆納米級(jí)(30 ~ 150 nm)的二氧化鈦粒子，經(jīng)700 ~ 900℃煅燒而成。目前常用的包鈦工藝以液相法為主，基本過(guò)程如下：將經(jīng)預(yù)處理的云母粉用水打漿。在可水解的鈦鹽存在下升溫，使鈦鹽水解成水合二氧化鈦并沉積在云母的表面。然后過(guò)濾，烘干濾餅，并在一定溫度下煅燒，即制得二氧化鈦包膜的云母粉。
一、銀白色云母鈦珠光顏料
    云母鈦珠光顏料的制備有加堿法、加熱水解法和緩沖法。
1.四氯化鈦加堿法
    加堿法是將云母在水中的懸浮液加熱至所需溫度，在滴加四氯化鈦溶液的同時(shí)，用氫氧化鈉溶液維持pH值恒定。反應(yīng)式如下：TiCl4 + 4H2O→ H4TiO4↓+ 4HCl將去離子水50 ml，200目云母粉3 g加入250 ml三口瓶中，攪拌下升溫至70℃，用5%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2.0 ~ 2.5。緩慢滴加10%四氯化鈦氫氧化鈉溶液維持規(guī)定的pH值，在3.5 h之內(nèi)加入12 ml四氯化鈦溶液，繼續(xù)反應(yīng)30 min。過(guò)濾，水洗，干燥，煅燒，即得銀白色鈦珠光顏料。
2.加熱水解法
   加熱水解法是在強(qiáng)酸性條件下加熱使硫酸氧鈦水解生成偏鈦酸，反應(yīng)式如下：TiOSO4 + 3H2O→ H4TiO4↓+ H2SO4將3 g云母粉懸浮于50 ml去離子水中，加入3 ml濃硫酸并升溫至回流。取200 g/L硫酸氧鈦4.0 ml，稀釋后于3 h內(nèi)加入懸浮液中，繼續(xù)反應(yīng)3 h至鈦鹽全部水解。過(guò)濾，水洗，干燥，煅燒，即得銀白色云母鈦珠光顏料。
3.緩沖法
   緩沖法選擇金屬或金屬氧化物(如鋅粒)作為緩沖劑，與硫酸鈦水解過(guò)程中生成的酸反應(yīng)，起到縛酸劑的作用。反應(yīng)式如下：Ti(SO4)2 + 4H2O→ H4TiO4↓+ 2H2SO4Zn + H2SO4→ ZnSO4 + H2↑其中，緩慢升溫法是在攪拌下向云母懸浮液中加入15 ~ 18%的硫酸鈦溶10 ml，鋅粉3 g。在3 ~ 4 h內(nèi)升溫至90℃并維持2 ~ 3 h。緩慢加料法則是升溫后在90℃下向云母懸浮液中加入10 ml硫酸鈦溶液和3 g鋅粉。加料時(shí)間3 ~ 4 h，并維持2 ~ 3 h。兩種方法比較，控制加料速度比控制升溫速度相對(duì)容易，幫緩慢加料法優(yōu)于緩慢升溫法。緩慢升溫法或緩慢加料法反應(yīng)后的物料經(jīng)過(guò)濾，水洗，干燥，煅燒，即得銀白色云母鈦珠光顏料。
   包覆偏鈦酸的云母鈦珠光顏料須經(jīng)過(guò)煅燒，煅燒可使偏鈦酸失水生成二氧化鈦并得所需的晶形，是制備云母鈦珠光顏料必不可少的步驟。煅燒時(shí)間和溫度不同，所得二氧化鈦的晶形不同，試驗(yàn)表明，隨煅燒溫度的升高和煅燒時(shí)間的延長(zhǎng)，顏料晶形銳鈦型所占比率下降，金紅石型所占的比例增加。也可以在包覆二氧化鈦時(shí)加入二氧化錫，二氧化錫使用得當(dāng)時(shí)，金紅石轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%。

二、虹彩珠光顏料
   虹彩珠光顏料是通過(guò)控制和調(diào)節(jié)氧化物粒子薄層的厚度或?qū)哟味�獲得的。對(duì)于粒徑相同的云母薄片，隨著二氧化鈦附著率的增加，粒子薄層的幾何厚度增大，顏料片反射光的色相將由銀白色依次轉(zhuǎn)變成金、紅、紫、藍(lán)、綠色。在兩種色光之間，還可產(chǎn)生一系列過(guò)渡色相的珠光顏料。
   低濃度虹彩涂料與同一色相的底色漆相配，能創(chuàng)造出輝煌的彩虹艷光。如與不同色相的底色漆匹配，則能產(chǎn)生一種全新的雙色效應(yīng)，如金+紫→金紫色；綠+藍(lán)→橄欖色；黃+紅→黃金黃；綠+紅→茄色紫；藍(lán)+綠→寶石藍(lán)。
   虹彩珠光顏料的最大優(yōu)點(diǎn)是可像普通顏料那樣配色，所產(chǎn)生的復(fù)色艷麗。 

三、著色珠光顏料

著色珠光顏料是在銀白珠光顏料和虹彩珠光顏料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步用各種金屬氧化物包膜所得的彩色珠光顏料。這類氧化物中使用最多的是三氧化二鐵，由二氧化鈦和三氧化二鐵層共同得到總和干衍色，也可以使鐵和鈦的水合物共沉積，經(jīng)煅燒后所得綠相金色顏料�，F(xiàn)在市售的珠光顏料所含的著色劑為炭黑、氫氧化鐵、氧化鐵、亞鐵氰化鐵、氫氧化鉻、氧化鈷、氧化銅和所癈鉻等。最近又出現(xiàn)了由稀土金屬氧化物包膜的珠光顏料。經(jīng)過(guò)一系列氧化物包膜處理，形成了色譜齊全的著色珠光顏料，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
    著色云母珠光顏料的發(fā)色效果隨基體云母種類而異，例如炭黑著色的銀白云母鈦珠光顏料，其色調(diào)深沉，與鋁粉無(wú)異；用氧化亞鐵、三氧化二鐵著色的虹彩金黃珠光顏料，像黃金粉或?yàn)踅鸱鄣龋挥醚趸�鉻著色的銀白云母鈦珠光顏料類似青銅粉。但效果最好的是用同一色相的虹彩珠光顏料著色，其發(fā)色極顯明。
    著色珠光顏料的制法還有有機(jī)著色方法，即在云母鈦表面包覆有機(jī)著色劑，如酞菁藍(lán)、酞菁綠、咔唑紫、喹吖啶酮紅等，可使原有干涉色更鮮艷，或者得到雙色調(diào)的珠光顏料。有機(jī)著色的方法有兩種：一是借助于絡(luò)合反應(yīng)或表面活性劑，使著色劑于水漿中沉淀于云母表面；二是利用專用添加劑使著色劑膜與云母鈦表面機(jī)械粘接。
    采用還原法也可使珠光顏料的色澤豐富，還原法不是通過(guò)外加著色劑，而是通過(guò)控制煅燒條件實(shí)現(xiàn)的。煅燒時(shí)使物料處于反應(yīng)性氣氛下，如在氨氣、氫氣或烴存在的條件下，則會(huì)形成低價(jià)鈦的氧化物和氮氧化物的灰、黑、藍(lán)等特殊色調(diào)。不引入其它著色物質(zhì)，可以避免因其它物質(zhì)的耐旋光性、毒性或耐候性差導(dǎo)致珠光顏料性能的下降。
    目前，著色云母鈦珠光顏料在金屬閃光面漆中應(yīng)用越來(lái)越普遍，其遮蓋力和光澤都符合漆膜技術(shù)要求，并賦于漆膜強(qiáng)烈的金屬光澤，能部分或全部替代金粉(鋅銅合金粉)、銀粉(鋁粉)等。
    由上所述，云母鈦珠光顏料無(wú)毒、耐熱性、耐旋光性、耐候性和抗化學(xué)腐蝕性均極佳，被廣泛用于制造珠光漆，在轎車、摩托車、自行車和家用電器涂裝中應(yīng)用。云母鈦珠光顏料適用于幾乎所有天然和合成樹脂。目前，珠光顏料在溶劑型漆，如丙烯酸氨基烘漆、丙烯酸醇酸烘漆及各類聚氨酯漆中的應(yīng)用國(guó)外已相當(dāng)普遍。如美國(guó)三大汽車制造公司的三大汽車公司的所有高、中檔豪華轎車生產(chǎn)廠慣用底色漆-罩光漆的雙層系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是適用于大規(guī)模生產(chǎn)及采用機(jī)械手或機(jī)械人操作(干膜厚度25 ~ 50μm)。
    目前市售的云母鈦珠光顏料，通常為80、100、120、200、325、400、800、1250目八個(gè)等級(jí)。對(duì)轎車、摩托車一類裝飾性要求較高的對(duì)象，最好選擇200目以上，否則不能獲得類似絲綢的柔和光澤。云母鈦珠光顏料必須經(jīng)過(guò)表面改性處理，才能在涂料中應(yīng)用。由于轎車一類高裝飾性產(chǎn)品對(duì)漆膜光澤要求極高，所以采用機(jī)械分散是必要的。云母鈦珠光顏料表面的二氧化鈦粒子薄層在機(jī)械作用下可能受到損傷和破壞，故機(jī)械分散時(shí)應(yīng)避免過(guò)大的剪切力，最好使用高速錨式或框式攪拌機(jī)。對(duì)于325目以上的超微珠光顏料，允許采用三輥磨分散，先用樹脂與等量顏料混合后再通過(guò)三輥磨分散，制成珠光濃縮漿液，然后入漆，攪拌均勻。珠光面漆中珠光顏料的質(zhì)量比一般控制在3 ~ 8%，通常為6%。為了增大云母珠光顏料的遮蓋力，可添加微量(一般為珠光顏料的10%)等粒徑鋁粉，鋁粉的加入，雖改善了遮蓋力，但影響光澤。
    配制珠光顏料透明面漆時(shí)，顏料與載體的質(zhì)量比為1 ~ 3為宜，稀薄的顏料能使底色透過(guò)透明的珠光層顯露出來(lái)。        
    珠光顏料一般單獨(dú)入漆，不能與不透明或光散射性能顏料例如鈦白粉、鎘鹽、鉻酸鹽顏料、普通氧化鐵顏料混合使用用。 

常規(guī)底色漆一珠光清漆、色面漆
1、珠光清漆
    這里所說(shuō)的珠光清漆是指采用各種透明性樹脂，不添加任何體質(zhì)顏料或著色顏料，僅僅與幻彩珠光顏 料相混合而翩成的類似罩光用清漆的一婁面漆。清 漆中所含的珠光顏料相當(dāng)少，通常只占樹脂基料質(zhì)量的0.5％～1％或更低。之所以采用這種低顏基比的配方，其目的是盡量減少其遮蓋力，使底涂層的色彩通過(guò)稀薄的面涂層顯露出來(lái)，或者與底涂層的色光發(fā) 生干擾，以便產(chǎn)生新的色彩效果。
    底色漆所采用的配方除了考慮與底材的牢固附 著外，還應(yīng)與清漆相配套，避免產(chǎn)生咬底等漆病。清 漆應(yīng)采用低的固體分，并添加流平劑， 保證清漆中 的片狀珠光顏料的定向排列。由于清漆的粘度低，施 工中可能產(chǎn)生“流掛”，旋工時(shí)可添加少量增稠劑，如 聚乙烯蠟糊等。
    例如：用于室溫固化、以一OH與一NCO交聯(lián)成膜的雙組分聚氯酯的珠光清漆配方如下：