人類使用顏料有著非常悠久的歷史。而有機顏料的發(fā)展已有一百多年的歷史。**個用水溶性染料制備的顏料是1899年合成的立索爾大紅,并且是以鈉鹽的形式出售的;1903年色淀紅C(C.I.Pigmentred53:1)問世;1910年漢沙黃系列顏料投放市場;1911年顏料黃12(聯(lián)苯胺黃)系列問世。作為有機顏料發(fā)展的另一里程碑是1935年問世的藍色酞菁顏料及1938年投放市場的綠色酞菁顏料。1954年瑞士Ciba-Geigy公司開發(fā)的耐熱性能和耐遷移性能良好的黃色和紅色偶氮縮合類顏料。1955年美國杜邦公司開發(fā)的喹吖啶酮類紅、紫色顏料。到60年代德國的Hoechst公司開發(fā)的黃、橙、紅苯并咪唑酮類顏料。70年代瑞士Ciba-Geigy公司和德國的BASF公司開發(fā)的黃色的異吲哚啉酮和異吲哚啉顏料。80年代瑞士Ciba公司推出DPP類紅、橙顏料。
汽車涂料對**有機顏料技術性能的要求包括高超的耐熱性和耐溶劑性,穩(wěn)定的著色重現(xiàn)性,充分的分散性和優(yōu)異的室外抗暴曬性。所以為達到汽車涂料用有機顏料的應用要求,對有機顏料應進行各種應用適應性的處理。
下面按綠、蘭、紫、紅、橙、黃的色調順序,對汽車涂料用**有機顏料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢加以介紹。
1、 綠色
汽車工業(yè)中大多數(shù)的綠色是使用由酞菁綠顏料形成的,兩個基本類型的酞菁綠顏料都可成為很適用的商品。藍光酞菁綠系氯化酞菁銅即C.I.顏料綠7,黃光酞菁綠系氯-溴化酞菁銅,即C.I.顏料綠36。
2、藍色和紫色
在汽車涂料中使用的藍色顏料基本有兩種結構,一種是酞菁藍,另一種是蒽醌結構的C.I.顏料藍60。由于酞菁藍價格便宜,性能可以基本滿足要求,所以被廣泛使用。但在汽車涂料介質中使用,經(jīng)常會出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象,而且在濃度很高時會出現(xiàn)銅光的趨勢,色光也偏綠。所以對于汽車涂料用藍色顏料發(fā)展趨勢將大量使用改性后的C.I.顏料藍60。
紫色調可以用咔唑二噁嗪紫(C.I.顏料紫23)和直線性β-型喹吖啶酮(C.I.顏料紫19)來配制。咔唑二噁嗪紫是一種色光艷麗并且又有很強著色力的透明紅光紫色顏料,它的耐久特性使它被廣泛使用。喹吖啶酮紫相對是一個藍光紫色透明顏料,但它很少用于紫色,主要用于紅色。
3 、紅色
紅色是汽車涂料中*為重要的顏色,在汽車涂料中應用的顏料主要有三類:苝系、喹吖啶酮系、蒽醌系。
(1) 苝系:苝系列顏料主要用在汽車的原始面漆和修補漆中。他們具有極高的耐有機溶劑性和熱穩(wěn)定性,以及很高的耐曬和耐氣候牢度,非常高的著色力。C.I.顏料紅179是苝系顏料中*大的品種,主要用在OEM版的汽車漆上。它有極好的耐氣候牢度,但現(xiàn)有生產(chǎn)品種的易分散性能、分散穩(wěn)定性能和抗絮凝性能都不是很好,而目前汽車原始面漆又不得不用它。苝系的其它顏料也被廣泛使用,例如:C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅123。隨著“固體溶液”概念的出現(xiàn),更新的發(fā)展方向是通過幾種不同的顏料結構在反應中進行“反應拼混”,以達到所需的色光和更高的牢度性能。將TR-0679-PCY和TR-0649-B的粗品按不同比例拼混后再進行下一步的顏料化:球磨、溶漲、溶劑處理等組合顏料化,*終可得到更加透明的黃相顏料,而且牢度性能也有所提高。
(2)喹吖啶酮系:喹吖啶酮系中的顏料可用于汽車漆的是C.I.顏料紅122和C.I.顏料紅202。C.I.顏料紅122具有非常高的耐遷移牢度和非常高的熱穩(wěn)定性以及較高的耐氣候牢度,呈非常鮮艷的藍光紅色,色光接近品紅,但在粘度和流動性兩項指標上有些問題。C.I.顏料紅202是一個二元混合物,它具有較高的耐曬和耐氣候牢度,色光比C.I.顏料紅122偏藍。它具有很好的流變形,高的透明性而且動態(tài)色差效應強烈,比C.I.顏料紅122更適宜轎車罩光漆。
(3)蒽醌系:蒽醌系顏料的主要品種是C.I.顏料紅177。常以鉬鉻紅相拼使用,如此得到的色澤較艷,顏色清晰度較好,用在轎車的原始面漆和修補漆中,具有很好的耐曬和耐氣候牢度,并具有很好的透明性,但分散性能稍差。遮蓋型C.I.顏料紅177,具有很好的流動性能和抗絮凝性能,并具有很亮的光澤。但是遮蓋型的和透明型的性能不能兼有,都有各自的缺點,所以需要進一步改進粒子的分布和形態(tài),如進行微囊化的包核處理。例:TR-0677-3B既保持了透明性,又提高了分散性能,各項牢度也有所提高。
(4)其它紅色品種:例如C.I.顏料紅168,呈大紅色,色光艷麗,略帶黃光,可耐所有的溶劑,它是已知的耐曬牢度和耐氣候牢度*高的有機顏料品種之一;DPP類C.I.顏料紅254、255,他們都有非常高的著色力,色澤鮮艷,在應用介質中流動性好、耐曬牢度、耐氣候牢度以及耐熱穩(wěn)定性都非常出色,完全可用在汽車的原始面漆上,但由于該類品種為高遮蓋力,只適用于跑車一類實色漆使用。
4、 橙色
用在汽車漆的橙色顏料為C.I.顏料橙43、48、49。
(1)C.I.顏料橙43為苉酮類顏料,是由萘四甲酸與芳香族二元胺反應生成,但是它會同時產(chǎn)生順式及反式異構體混合物。必須在特殊溶劑中進行分離,以得到純品的反式C.I.顏料橙43粗品,再進行顏料化處理。該品種非常適合用于汽車面漆,會產(chǎn)生金屬般的效果。
(2)C.I.顏料橙48、49為喹吖啶酮類顏料,它們都是混晶類品種。專用于轎車金屬漆,以產(chǎn)生金色的光澤。TO-05489是在混晶的基礎上加入了異構物,使之有更強的動態(tài)色差效應。
5、 黃色
用在汽車漆上的黃色顏料主要為:異吲哚啉酮類、苯并咪唑酮類
(1)異吲哚啉酮類:C.I.顏料黃110是一個紅光很強的黃色有機顏料,其各項牢度指標都很好,是所有紅光黃色顏料中性能*好的。用在汽車漆中有非常好的耐曬牢度和耐氣候牢度,耐再涂性**,用于調制高透明性的金屬漆。
(2)苯并咪唑酮類:C.I.顏料黃154呈綠光黃色,各項牢度指標優(yōu)良,尤其耐氣候牢度是黃色顏料中*好的品種之一。
從以上汽車涂料用有機顏料的色光及各項性能的發(fā)展趨勢來看,作為汽車面漆的兩大組成之一的顏料,如何快速開發(fā)、生產(chǎn)屬于我國擁有自主知識產(chǎn)權的汽車涂料用**有機顏料,對于中國經(jīng)濟發(fā)展的支柱行業(yè)——汽車工業(yè)有著非常深遠的意義。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國已經(jīng)成為全球利潤*豐厚的汽車市場,世界上各大汽車生產(chǎn)商均在國內(nèi)建立了整車生產(chǎn)基地,但隨著競爭的不斷加劇,持續(xù)不斷地降價或變相降價已經(jīng)成為各大汽車生產(chǎn)商搶占市場份額的*主要手段,而價格的降低勢必導致其生產(chǎn)成本向涂料供應商等配套廠家的轉移。假如涂料供應商每年仍然需要大量進口高性能顏料用于汽車涂料,將會進一步加大成本壓力,因此其今后必將積極尋求一切途徑來降低成本,承受激烈的市場競爭。高性能有機顏料的國產(chǎn)化勢在必行。
汽車涂料主要使用水性涂料與高固含量涂料體系及無溶劑的粉末涂料體系,這是今后一段時間內(nèi)汽車涂料生產(chǎn)的發(fā)展方向。為了適應此發(fā)展方向,生產(chǎn)具有高性能、多劑型、高透明型、環(huán)保型的適用于水性涂料與高固含量涂料體系及無溶劑的粉末涂料體系汽車涂料與面漆的**有機顏料,是今后五至十年中汽車涂料用**有機顏料的發(fā)展趨勢,**有機顏料制造技術如何適應汽車涂料的要求并提高其應用性能,已成為當務之急。