但粉末涂料相對(duì)于液體涂料來(lái)說(shuō)有其特殊性，這種特殊屬性也表現(xiàn)在顏料和填料的選擇上面，我們這里簡(jiǎn)單和大家介紹一下粉末涂料中使用顏料和填料的基礎(chǔ)知識(shí)：
適用于粉末涂料的顏料按其性能和作用大致可分為：著色顏料、金屬顏料、功能顏料、體質(zhì)顏料等四大類。它們是粉末涂料的重要組成部分，賦予涂層絢麗多彩的色澤、改進(jìn)涂料的機(jī)械化學(xué)性能、或降低涂料的成本等。
著色顏料分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類，幾乎能涵蓋所有的色相體系。金屬顏料主要包括浮型和非浮型鋁粉、各種色調(diào)的銅金粉和珠光顏料、金屬鎳粉和不銹鋼粉等。功能顏料主要包括熒光顏料、夜光顏料、耐高溫顏料、導(dǎo)電顏料等。體質(zhì)顏料廣義地講有鈦白粉(銳鈦型和金紅石型)、碳酸鈣(輕質(zhì)和重質(zhì)等)、硫酸鋇(沉淀型和天然重晶石型)、滑石粉、膨潤(rùn)土、石英粉等。
配制高質(zhì)量的粉末涂料離不開(kāi)選擇高質(zhì)量的顏填料。
2 顏填料選擇的一些基本原則
2.1 顏料的選擇
顏料種類繁多，性能不一，并非什么顏料都能用在粉末涂料中。粉末涂料由于自身的工藝特殊性，選擇顏料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
顏料分散性要好，最佳分散粒度為0.2～0.9?m，不易結(jié)塊。
顏料遮蓋力和著色力要強(qiáng)。
熱穩(wěn)定性要好，至少需耐溫160℃以上。
顏料要具備一定的耐光耐候性，如不易褪色，抗粉化，物理性能要持久。
顏料吸油量適中，抗?jié)B色性要好。
2.2 填料的選擇
在粉末涂料中加入一定量的填料可增加涂層的硬度等機(jī)械性能，并能降低成本，是調(diào)整粉末涂料成本的有效途徑。
粉末涂料中應(yīng)用的填料主要是碳酸鈣和硫酸鋇，而像膨潤(rùn)土、滑石粉、石英粉等可看成功能性填料，總體用量非常少。
根據(jù)生產(chǎn)工藝和原料等因素，碳酸鈣可分為輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣兩類，這兩類碳酸鈣在粉末上都有應(yīng)用。
硫酸鋇也有兩類：沉淀型和重晶石型。前者為化學(xué)反應(yīng)制成，后者由天然重晶石研磨而成。
選擇填料應(yīng)注意的問(wèn)題是：
填料白度要高，可減少鈦白粉的用量。
雜質(zhì)要少，考慮到粉末涂料的工藝特殊性，填料中雜質(zhì)多將影響涂膜的表面裝飾性(涂層表面顆粒多，流平差)。
粒度過(guò)于粗的填料不要選用，因其不易分散，對(duì)螺桿有磨損。
填料要松散，不能結(jié)塊，含水量要低。
3 調(diào)配色提示
(1)習(xí)慣上色彩大體可分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、黑、白等幾大類。各顏色之間存在著一定的關(guān)系。我們可用三個(gè)參數(shù)來(lái)表征任何一個(gè)顏色，即色調(diào)、飽和度和明度。
色調(diào)是區(qū)別各個(gè)顏色的基本特性，決定于光源的光譜組成，及物體表面反射光波對(duì)人眼所產(chǎn)生的感覺(jué)，體現(xiàn)了顏色在“質(zhì)”方面的特性。
飽和度為顏色在“質(zhì)”的基礎(chǔ)上所表現(xiàn)出的彩色純度，又稱為“彩度”。
明度是人眼對(duì)物體顏色明亮程度的感覺(jué)，每個(gè)人在判斷上有差異。
(2)紅、黃、藍(lán)是三原色，不能再分解。其它顏色都是由這三種顏色搭配而成的。
(3)技術(shù)員在調(diào)色時(shí)須注意所要求的顏色屬于哪一類，以哪種顏色為主色，并要考慮顏基比(PVC值)和顏料的遮蓋力以及成本核算。有關(guān)這方面的內(nèi)容將另文詳述。
4 各類顏料簡(jiǎn)述
4.1 著色顏料
4.1.1 無(wú)機(jī)顏料
① 炭黑
炭黑為最重要的黑色顏料，由于生產(chǎn)工藝的不同，炭黑的色相、著色力、分散性都有很大的差別。主要有乙炔黑、槽法炭黑、燈黑等。炭黑具有良好的抗紫外線性能。
適用于粉末涂料的炭黑推薦卡博特(Cabot)的REGAL 330R和日本三菱的MA-100，它們均是藍(lán)相炭黑，色相純正。
② 氧化鐵顏料
這類顏料主要分為三類：鐵黃、鐵紅和鐵黑(包括鐵棕)。氧化鐵顏料在粉末涂料中應(yīng)用很普遍，價(jià)格低廉，無(wú)毒，易分散。這里列舉德國(guó)拜耳和國(guó)內(nèi)某廠的系列氧化鐵顏料的基本性能參數(shù)。
③ 鉻系顏料
主要包括鉻黃、鉬鉻紅、鉻綠等三類。該類顏料色澤鮮艷，耐酸堿性能好，著色力強(qiáng)，易分散，在國(guó)內(nèi)粉末界使用非常普遍。鉻系顏料耐熱性和耐候性較氧化鐵系顏料差一些。鉻黃按照色相，又可細(xì)分為檸檬黃、淡鉻黃、中鉻黃、深鉻黃、桔鉻黃等，應(yīng)用較為普及的是檸檬黃和中鉻黃。鉻黃的基本性能見(jiàn)表5。
各廠家生產(chǎn)的鉻系顏料品質(zhì)差異很大，需注意選擇。用于粉末涂料的鉻系顏料推薦采用上海鉻黃顏料廠的產(chǎn)品，以及國(guó)外廠家如加拿大的DCC公司，德國(guó)巴斯夫和瑞士等的相關(guān)品種，但國(guó)外公司的產(chǎn)品價(jià)格較高。
④ 群青，群青的化學(xué)名稱等鋁磺化硅酸鈉，色相豐富，從粉紅到紫色都有，耐熱性良好，無(wú)遷移性，無(wú)毒，易分散。耐酸堿性差，戶外粉一般不采用。
國(guó)產(chǎn)群青的色相品種較少，鮮艷度低，著色力偏低。推薦采用英國(guó)HOLLIDAY公司的系列產(chǎn)品，如RS-05、RS-08和RS-32等牌號(hào)。
這里順便介紹該公司的錳紫，化學(xué)名焦磷酸錳銨，具有獨(dú)特的顏色，色調(diào)柔和高雅，耐溫可達(dá)250℃，無(wú)遷移性，耐光達(dá)7～8級(jí)，多用在白色粉末中。
⑤ 其它無(wú)機(jī)顏料
鐵藍(lán)，分子式：Fe4[Fe(CN)6]3?XH2O。具有較好的綜合性能，使用面不廣。
鈦綠、鈦藍(lán)都是鈦酸鹽，同時(shí)含有金屬鎳(Ni)、鋅(Zn)和鋁(Al)。鈦綠耐堿，耐熱性差，一般用于戶內(nèi)場(chǎng)合。鈦藍(lán)性能尚可。它們的應(yīng)用面不廣。
4.1.2 有機(jī)顏料
① 酞菁藍(lán)
酞菁類顏料。國(guó)內(nèi)粉末廠多選用酞菁藍(lán)BGS，屬國(guó)標(biāo)產(chǎn)品，色光為綠相藍(lán)，β晶體，有較好的分散性和著色力。 進(jìn)口酞菁藍(lán)建議采用巴斯夫的L7072D和L7090，或德國(guó)科萊恩的B2G。
從綜合性能和多年的使用實(shí)踐看，國(guó)產(chǎn)酞菁藍(lán)尚無(wú)滿足粉末涂料的及其要求品種，絕大部分粉末廠多選用進(jìn)口酞菁藍(lán)加以彌補(bǔ)。
要獲得色相純正的酞菁綠不易，國(guó)產(chǎn)酞菁綠大多呈黃相，主要供應(yīng)商有上海染化一廠和上海染化十一廠、江蘇雙樂(lè)化工、安徽合雅化工等。
進(jìn)口酞菁綠，主要用于汽車品種，多推薦德國(guó)科萊恩、瑞士汽巴、德國(guó)巴斯夫以及日本的大日本油墨等公司的產(chǎn)品。聚酯型等粉末要求一定的耐候年限，應(yīng)選擇進(jìn)口酞菁綠，質(zhì)量才有保障。
③ 有機(jī)黃
主要是單、雙偶氮類顏料，品種很多，有永固黃、聯(lián)苯胺黃、耐曬黃、分散黃、顏料黃等。除分散黃和顏料黃外，絕大多數(shù)有機(jī)黃的耐候性差，不宜用于戶外耐久性的涂料(參見(jiàn)表10)。
如沒(méi)有特殊要求，這些顏料都可選用。科萊恩公司生產(chǎn)的該類產(chǎn)品，性能超群，可在耐候性粉末中選用，主要有HOSTAPERM黃 6GL，黃H6G、H2G、H3G、HR70、M2R70。國(guó)內(nèi)顏料廠推薦杭州百合化工公司的產(chǎn)品，它們的部分黃顏料效果也較好。
有機(jī)黃類顏料具有較高的吸油量，在粉末中使用量高時(shí)，易出現(xiàn)分散不良和滲色等弊端。調(diào)色時(shí)應(yīng)注意。
④ 有機(jī)紅
與有機(jī)黃一樣，也有很多種類。常用的品種有永固紅、耐曬大紅、甲苯胺紅等。選擇有機(jī)紅配制粉末涂料，必須考慮耐熱性，許多有機(jī)紅耐溫只有120℃，無(wú)法滿足粉末的生產(chǎn)和應(yīng)用工藝要求。必須選擇耐溫>180℃的品種。普通有機(jī)紅不能應(yīng)用于戶外耐候的場(chǎng)合。
其中有幾個(gè)品種值得關(guān)注，如永固紅F2RK和F5RK。它們是單偶氮的色酚AS系列顏料。紅色純凈，流動(dòng)性優(yōu)良，遮蓋力和著色力相當(dāng)好，是世界范圍內(nèi)粉末涂料行業(yè)廣泛采用的紅色顏料。
⑤ 有機(jī)橙
品種較少，粉末涂料中用得也少。這里推薦科萊恩的幾個(gè)產(chǎn)品：
NOVOPERM橙H5G70，為單偶氮的苯并咪唑酮顏料，黃光橙，深色，具有卓越的耐光性，遮蓋力和流動(dòng)性好。
NOVOPERM 橙HL，結(jié)構(gòu)與上同。總體上各項(xiàng)性能優(yōu)越。
PERMANENT 橙RL70，與上同系列。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，是替代鉬鉻紅的最理想選擇。遮蓋力和流動(dòng)性非常好。
⑥ 有機(jī)紫
重要的有機(jī)紫顏料有兩類，即喹吖啶酮紫和永固紫。
喹吖啶酮紫堅(jiān)牢度優(yōu)良，耐溫性好，但價(jià)格高，難以普遍推廣。
永固紫顏色純凈，耐溫性好，綜合性能優(yōu)良，在粉末中應(yīng)用較普遍。
4.3 金屬粉顏料
4.3.1 鋁粉
分浮型和非浮型兩大類。浮型鋁粉金屬感強(qiáng)，遮蓋力高，粉末涂料中加入少量的鋁粉即能完全覆蓋涂層表面;非浮型鋁粉的表面經(jīng)過(guò)特殊包膜處理，主要體現(xiàn)金屬閃爍效果。用電子顯微鏡觀察，鋁粉呈薄片狀。在粉末涂料中，鋁粉必須采用后混，且須溫和攪拌。高速或強(qiáng)力攪拌將破壞鋁粉尤其是浮型鋁粉的片狀結(jié)構(gòu)，使其失去金屬效果。含鋁粉的粉末涂料不宜用于室外涂裝，因?yàn)殇X粉主要成份是金屬鋁，雖然非浮型鋁粉經(jīng)硅等材料包膜，但在自然曝曬的環(huán)境中，鋁粉在光照和濕度等條件下，很快就會(huì)發(fā)生氧化等化學(xué)物理變化，表現(xiàn)為金屬感減弱，涂膜發(fā)灰發(fā)暗，出現(xiàn)灰斑等。
鋁粉生產(chǎn)工藝也較特殊，雖然國(guó)內(nèi)眾多的鋁粉廠曾相繼推出一些鋁粉新產(chǎn)品，以期進(jìn)入粉末涂料市場(chǎng)，但經(jīng)幾年的跟蹤調(diào)查，其質(zhì)量、表面效果和穩(wěn)定性都無(wú)法與國(guó)外老牌企業(yè)相比，所以國(guó)內(nèi)粉末廠無(wú)論大小，都盡量選用進(jìn)口鋁粉。
國(guó)外著名的鋁粉供應(yīng)商有：德國(guó)愛(ài)卡和蘇倫克，奧地利的班得魯茲，美國(guó)的斯利伯拉恩等。常用的品牌有：愛(ài)卡的IV，V，X;蘇倫克的PP1170和PP110等;班德魯茲的AL7080和AL2081等。
4.3.2 銅金粉
主要成分為銅，根據(jù)不同的色相要求摻加部分的鋅和錫等。銅金粉色相豐富多彩，有古銅、紅金、青紅金、純金光、檸檬光及品種。選用不同色相和粒度的銅金粉拼混入粉末中，可得到從絲柔到粗亮的效果。銅金粉色調(diào)柔和，古樸淡雅。
銅金粉的主要成份皆為活潑金屬，暴露于空氣中易氧化，不宜用于戶外耐候的場(chǎng)合;鋁粉能耐溫高達(dá)1000℃，而銅金粉恰相反，普通銅金粉耐溫在180℃左右，而且在180℃下較長(zhǎng)時(shí)間要變色發(fā)黑。許多廠家用二氧化硅包膜銅金粉，以期提高耐溫性。
4.3.3 珠光顏料
珠光顏料是在透明的云母片表面，牢固地包覆一層厚度嚴(yán)格控制的透明高折射率的金屬氧化物膜(TiO2、Fe2O3、Cr2O3)，依靠對(duì)光線的折射和透射來(lái)體現(xiàn)色相和光澤，再現(xiàn)自然界珍珠、貝殼、昆蟲(chóng)及金屬所具有的優(yōu)雅光澤和顏色。
珠光顏料主要有銀白、彩虹、金色三大系列(具體指標(biāo)見(jiàn)附錄)。應(yīng)后混入粉末中，不能擠出，那樣會(huì)破壞顏料的結(jié)構(gòu)而失去珠光效果。珠光顏料在粉末中的添加量不宜超過(guò)2%，否則噴涂困難，顏料易堆積在槍口和槍管內(nèi)，影響噴涂效率和質(zhì)量。
4.3.4 其它金屬顏料
主要有不銹鋼粉、鎳粉等，使用面很窄，且效果不突出，此處不作推薦。
4.4 功能顏料
4.4.1夜光顏料
為堿土金屬鋁酸鹽系稀土蓄能發(fā)光材料，耐光性優(yōu)異。在粉末涂料中添加量較大(>10%)，采用后混工藝。發(fā)光時(shí)間>12h(參見(jiàn)常州華珠顏料公司的相關(guān)產(chǎn)品)。
4.4.2 導(dǎo)電顏料
用得較多的是導(dǎo)電炭黑，平均粒徑25nm，比表面積125～200㎡/g。現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出淺色導(dǎo)電顏料，為灰色粉末狀，電阻率<100Ω?m。配制粉末涂料時(shí)采用夜光顏料可以降低涂層表面電阻，使其具有抗靜電效果，防止涂層表面積灰塵和聚積電荷，適于電子產(chǎn)品裝配臺(tái)和機(jī)房地板等場(chǎng)合的應(yīng)用。
應(yīng)當(dāng)注意，金、銀、銅等金屬粉顏料和抗靜電劑(陽(yáng)離子季銨鹽、陰離子烷基酸酯)，都有類似抗靜電作用，大多在擠出時(shí)加入，加入量過(guò)大將導(dǎo)致粉末電阻過(guò)低，粉末噴涂時(shí)的帶電性將變差。
4.4.3 高溫顏料
一般為無(wú)機(jī)氧化物，主要顏色有黃、藍(lán)、綠、黑。耐溫>800℃，具有優(yōu)異的耐候性。[page]
4.4.4 熒光顏料
用于制作熒光粉末涂料，應(yīng)當(dāng)選擇耐溫性好的熒光顏料，同時(shí)要考慮其分散性和著色力。目前能用于粉末涂料的熒光顏料主要有桃紅色和綠色。
4.5 體質(zhì)顏料
4.5.1 鈦白粉
是最好的白色顏料，由于使用量大而常歸入體質(zhì)顏料中。用于粉末涂為可有效地散射可見(jiàn)光而賦予涂膜白度(whiteness)、亮度(brightness)和不透明度(opacity)。在苛刻的條件下依然具有化學(xué)惰性、不可溶性和熱穩(wěn)定性。
商用鈦白粉通常有兩種結(jié)晶形態(tài)，即銳鈦型(Anatase)和金紅石型(Rutile)。
R型(金紅石型)鈦白粉在粉末中用得最多，它不是純的鈦白粉，大都經(jīng)過(guò)沉淀或機(jī)械摻合氧化鋁或二氧化硅，使其附著于鈦白粉粒子表面，以改進(jìn)性能，如遮蓋力、易分散性、耐候性和抗褪色性。國(guó)內(nèi)常用的鈦白粉品種有鎮(zhèn)江鈦白粉廠的ZR940，甘肅華原核工的R214，杜邦公司的R706和R902，美聯(lián)的RCL575和RCL69以及科美基的CR828和CR822等。
為降低粉末涂料成本，在適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合，也可選用A型(銳鈦態(tài)型)鈦白粉，但由此制成的粉末涂為不耐高溫和光照，光澤也不穩(wěn)定，必須充分考慮。
4.5.2 其它白色顏料
主要有立德粉、硫化鋅、鉛白、氧化鋅等。在粉末涂料中用得越來(lái)越少。
2. 美聯(lián) RCL-575技術(shù)資料
RCL-575采用氯化法生產(chǎn)，經(jīng)氧化鋁/有機(jī)物包膜處理，為金紅石型二氧化鈦顏料。
3. 選用鈦白粉時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問(wèn)題
3.1 分散性(Dispersion)
顏料在庫(kù)存或包裝過(guò)程中所形成的結(jié)塊(clumps)，在分散和攪拌后能與樹(shù)脂等其它成份混合均勻。良好的分散不僅可消除涂膜中出現(xiàn)的斑點(diǎn)(specks)和條紋(streaks)，且可保證有最大的光散射率。
3.2 耐候性 (Weatherability)
涂膜暴露于自然環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生劣化(degrade)。若含有足量的R型鈦白粉， 可有效地吸收具破壞性的紫外線，將其轉(zhuǎn)化為熱能而防止涂層降解。鈦白粉本身會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，暴露于陽(yáng)光中會(huì)催化某些有機(jī)樹(shù)脂的氧化反應(yīng)，導(dǎo)致涂層機(jī)械強(qiáng)度的減弱或喪失，涂層粉化(chalk)。粉化涂層包含了松散的鈦白粉和由表面磨損留下的離解樹(shù)脂。經(jīng)鋁和硅等無(wú)機(jī)物表面處理過(guò)的鈦白粉能夠減低這種劣化的程度。
3.3 抗裂孔性(Lacing Resistance)
裂孔現(xiàn)象(粉末涂料固化過(guò)程中偶而會(huì)出現(xiàn)的針孔現(xiàn)象)通常緣于小分子物質(zhì)的揮發(fā)。經(jīng)鋁和硅等無(wú)機(jī)物表面處理的鈦白粉通常可增加揮發(fā)物被吸收的數(shù)量。一些質(zhì)量不佳的鈦白粉在高溫?cái)D出時(shí)即出現(xiàn)裂孔。鈦白粉如果儲(chǔ)存不當(dāng)，也會(huì)因吸收濕氣而導(dǎo)致裂孔的出現(xiàn)。
3.4 導(dǎo)電性(Electrical Properties)
鈦白粉是優(yōu)良的絕緣體，具有高電阻系數(shù)和高介電強(qiáng)度，因此測(cè)量鈦白粉的導(dǎo)電性沒(méi)有意義。
3.5 結(jié)晶形態(tài)與反應(yīng)性
商用鈦白粉有兩種結(jié)晶形態(tài)--R型和A型。A型不宜用于戶外場(chǎng)合，它在保護(hù)有機(jī)聚合物抵抗高能和紫外線方面效果很差，且會(huì)引起聚合物的光氧化，導(dǎo)致許多性能的喪失，并形成聚合物和鈦白粉的粉化積層。
附錄二 鋁粉及珠光顏料
注：1. 沉淀硫酸鋇，PH=6.5～8.5，折光系數(shù)1.67，耐酸堿，白度高，易分散，不透明，無(wú)毒。
2.輕質(zhì)碳酸鈣，PH=7.6～9.8，折光系數(shù)1.48,耐堿，遇酸分解，一般不溶于水，白度高，有一定消光作用。
3.白炭黑，耐光，耐高溫，不耐純堿和氫氟酸，可作消光劑。
4.石英粉，耐酸堿，耐磨。
5.硅灰石(硅酸鈣)，吸油量低，電性能好，無(wú)毒。