户外涂料经过一个晴季就褪色或粉化,原因往往在于选择涂料用无机颜料时,只看色卡上的颜色,而没有按耐光耐候性、耐化学性以及与树脂体系的相容性来选。日晒条件、漆膜接触的化学环境,以及出口市场对重金属的要求,将决定哪一类颜料适合您的涂料体系。
选错无机颜料,户外涂料会在哪些地方出问题
选错颜料,通常要在户外暴露数月、涂料已交货并施工之后才暴露问题。以下三类故障最为常见。
日晒后褪色和变色。 紫外线和湿气会逐渐破坏耐久性差的颜料结构,使颜色变淡或偏向另一色调。同一面墙上,被遮阴的区域仍保持原色,而受日晒的区域已明显不同。
表面粉化。 粉化是指漆膜最上层的树脂被紫外线和水分降解,颜料和填料外露,用手擦拭时会沾上一层粉末。与树脂不相容的颜料或 TiO₂ 会加快这一过程,使表面颜色变淡,而颜料本身并未褪色。

沉降、分色和浮色。 无机颜料密度高,分散和稳定不足时容易沉到桶底;常见原因已在涂料中颜料分散的 5 个问题及解决方法一文中分析。与 TiO₂ 配合使用时,色粒和 TiO₂ 粒子在湿膜中的移动方式不同,会造成浮色:表面颜色与桶内颜色不一致,并出现花斑。
出口被退货。 传统的铅系、铬系或镉系无机颜料会使漆膜含有重金属。若批次产品被检出超出目的市场的要求,可能被退回,而这一问题只能在原料选择环节解决。
选择户外涂料用无机颜料的 4 项决定性指标
耐光性和耐候性
金属氧化物的晶体结构比有机分子更耐紫外线,因此耐候颜料属于无机类,在户外保色更久。紫外光子的能量足以打断有机颜料分子中的化学键,而在氧化物晶格中,金属离子与氧离子结合更紧密,颜色不易变化。不过,各种无机颜料之间的耐久性并不一致,因为杂质、粒径和表面处理都会产生影响。

请在 TDS 上查看每个型号的耐光性指标和耐候性指标。要留意随附的测试条件:是在深色调还是加白冲淡的色调下测试,使用的是哪种树脂体系。用 TiO₂ 冲淡的色调通常比深色调耐久性差,所以其他树脂体系或其他色调下的数据,不能替代您自己涂料体系的数据。
耐热性和耐化学性
户外漆膜会接触三类因素:水泥基材中的碱、雨水和污染空气中的酸,以及烘烤时的热。有些无机颜料在酸或碱中会溶解或变色,有些则在烘烤温度下发生结构变化。结果是水泥墙上的涂料从基材一侧出现花斑,或者烘烤出来的批次与已批准的样板色差明显。
请在 TDS 上查找每个型号的耐碱、耐酸指标和耐热指标。耐热指标应与生产线实际的烘烤温度和时间对照,而不是与该类颜料的通用数值对照。
分散性和吸油量
吸油量是指一定质量的颜料为润湿全部颗粒表面并形成糊状所需的液体量;该指标反映颗粒的表面积和孔隙度。颗粒越细,表面积越大,需要更多的树脂和溶剂来润湿,因此色浆粘度上升,研磨能耗也更高。
颗粒的表面处理使其在树脂中更容易润湿,漆膜光泽也随之更好;漆膜中残留的粗颗粒则会使光泽下降。当颗粒分不开时,就会出现工业涂料中颜料分散不良及解决方法一文所述的各种问题。请在 TDS 上查看吸油量指标和粒径,再与现有设备的研磨能力比较。
重金属成分
部分传统无机颜料含有铅、铬或镉,因此选用颜料时应先审查成分,再考虑颜色。这些信息载于供应商为每个型号出具的 SDS 和合规文件。请对照涂料产品将销往的目的市场的法规,因为每个市场和每个品牌都有各自的要求。
这项核查应在试样之前完成,以免花时间做曝晒试验,最后却因合规问题淘汰该颜料。
如何将无机颜料与贵厂的户外涂料要求对照
步骤 1 — 确定暴露条件
记录三项信息:涂料使用地区的气候(烈日、多雨、沿海或工业区)、基材(水泥、金属、木材),以及客户要求的漆膜寿命。这三项信息决定了对颜料耐候性和耐化学性的要求水平。
步骤 2 — 确定涂料体系和工艺
列出树脂类型、水性还是溶剂型、烘烤还是自然干燥,以及目前使用的研磨方法。水性体系要求颜料在水中润湿良好,并与分散剂相容稳定;烘烤体系要求颜料耐受烘炉的温度。研磨方法决定您需要干粉颜料还是预分散的颜料,详见工业涂料颜料研磨方法的选择一文的分析。
步骤 3 — 选择颜料类别并试样
根据前两步,选出合适的颜料类别,范围从氧化铁颜料到复合无机颜料。Vichem 分销杭州 Zealan Chemical 的颜料,分为以下几类:
- 氧化铁颜料: 用于红、黄、棕、黑色调,户外耐久,在颜色不需要过于鲜亮时较为经济。
- 复合无机颜料(CICP): 由多种金属氧化物煅烧成稳定的晶体结构;在需要更明亮的颜色、高耐久性且不含铅时使用。
- 颜料色浆: 已预先分散在液体介质中的颜料,适合希望减少生产线研磨工序的情况。
批准之前,应使用工厂自己的树脂体系和 TiO₂ 制作涂料样板进行加速老化试验,并与目前使用的标准样板比较。只有当样板在颜色、光泽和桶内稳定性三方面都合格时才予批准。

选择户外涂料用无机颜料的常见错误
在室内色卡上比色。 在实验室灯光下好看的颜色,并不能说明户外耐久性。色卡只显示色相,耐候性要看 TDS,并通过曝晒试样来验证。
为得到鲜艳的颜色而改用有机颜料。 有机颜料的颜色更鲜艳,但其分子容易被紫外线打断化学键,因此户外涂料经过一段时间日晒通常会褪色。如果需要明亮且耐久的颜色,复合无机颜料是值得优先考虑的方向。
忽视重金属。 只按颜色和价格选择颜料而不阅读 SDS,可能导致整批涂料在出口市场被拒收,而此时整批产品已经生产完毕。
不用实际的 TiO₂ 和树脂进行配伍试验。 颜料单独测试或在标准树脂中测试可能结果良好,但与工厂的 TiO₂ 和树脂体系配合后,却出现浮色、分色或光泽改变。试验必须使用将要投产的确切配方。
涂料用无机颜料常见问题
户外使用时,无机颜料与有机颜料有何不同?
无机颜料是金属氧化物或金属盐的晶体,耐紫外线、耐热和耐化学性更好,因此户外保色稳定,但颜色通常偏暗沉,遮盖力更高。有机颜料颜色鲜艳明亮,但分子容易被紫外线破坏,所以经过一段时间日晒后容易褪色。
复合无机颜料是什么?价格更高吗?
复合无机颜料(CICP)是将多种金属氧化物在高温下煅烧成稳定晶体结构的颜料,颜色比氧化铁更明亮,耐候性高。价格通常高于氧化铁;具体价格取决于型号和供应商,因此需要按型号报价。
无机颜料含重金属吗?
有些含有:传统的铅系、铬系或镉系无机颜料含重金属,而氧化铁和不含铅的复合颜料不以这些金属为主要成分。需要查看每个型号的 SDS 和合规文件上的成分,并对照目的市场的法规。
无机颜料市场正朝什么方向转变?
从原理上看,转变方向是淘汰含铅及重金属类颜料,转向耐候性高的无铅颜料。推动力来自出口市场的环保和安全要求,以及户外漆膜更长久保色的需求。工厂在选择供应来源时应考虑这一方向。
结论
选择户外涂料用无机颜料,应先从产品的暴露条件出发,然后才考虑颜色。耐光耐候性、耐热和耐化学性、分散性和吸油量、重金属这四项指标,需要对照每个型号的 TDS 和 SDS 来读,并在真实涂料体系上通过曝晒试验加以验证。
- 按暴露条件选择:气候地区、基材、要求的漆膜寿命。
- 权衡四项指标:耐光耐候性、耐热和耐化学性、分散性和吸油量、重金属。
- 阅读每个型号的 TDS 和 SDS,并注明每项指标随附的测试条件。
- 批准之前,先做加速老化试验,并用实际的 TiO₂ 和树脂做配色试验。
请提供工厂的暴露条件、涂料体系和研磨工艺,Vichem 技术团队将建议合适的颜料类别并协助试样。
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