金属颜料的历史及应用之铝颜料
上一篇 / 下一篇 2008-02-28 16:20:56 / 个人分类：颜料
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文章摘自：中国颜料供应商网
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[f)w:t tE0铝颜料的使用已超过八十年的历史，最早在十九世纪末在德国进入市场，采用非常繁复的方法和制成装饰用金箔和青铜表面敷涂用的铜-青铜粉。但它们的应用和青铜粉不同，只提供特殊颜色和外表似铝金属的用途。铝颜料是一种灰色粉末，具有金属光泽，可在适当的基料中附合，产生典型的铝外表，具有特殊的灰白色和光泽，从一种钝而褪光的灰色外表，以至一种鲜艳的金属光泽。万客化工在线*N+|$s2geg
铝在空气中性质稳定，因为在铝表面上存在一层极薄，但粘附性非常强的透明氧化铝薄膜，随环境和曝露时间的变化，这种天然薄膜会增长，但最厚只有100 Å厚。非常细的铝粉，不论是细粉状还是薄片状，都会很快和沸水反应生成氢氧化铝，但此反应在冷水中进行迟缓。铝颜料是片状粉末，在使用时，接近薄膜表面的大部分颜料会自动定向成为一层和表面平行并彼此重迭的叶片。铝颜科还有一特性，就是对光有高的不渗透性。
2E R%c'dS!rc0铝颜料的制造主要是在封闭状况并加有润滑剂的情形下，用一连串的捣碎机或锤碎机把原料铝小块或小片打碎、变小以至成粉。滑油的作用是使颗粒分离，并防止铝在锤打中重新熔焊。第一捣碎机是比较重型的，用来打碎铝块粒，当颗粒较小时使用轻型机器，一直到所需要的大小。从最后一个打碎机出来的物料经过筛选，过大的颗粒送回打碎机再行打碎。用通行的球磨机生产铝颜料是更为安全和有效的方法，在球磨机中将铝块或颗粒打碎成光亮、细小的叶片有最少程度的磨损和研磨。球磨主要有Hametag和Hall两种方法。前者采用旋转球磨机，在低氧气氛和封闭系统中进行干磨，低氧气氛可防止铝粉爆炸。后者是一种更为普遍的湿磨法，以细小的铝块为原料和铁球在矿物油内混合成为粘稠的浆料，不产生粉尘，所以不需要惰性气氛，但是氧的含量还是需要控制在约6%。由于叶片的形成是靠铁球的坠落冲击作用而慢慢变薄，因此球磨过程中要控制好转速，使得球沿着球磨机内壁向上，然后抛落在原料之上。球磨机需要冷却以维持在安全操作的温度。此阶段结束后，从机器中放出浆料加以分选，除去过大或过小的颗粒以得到所需品级的颗粒大小，之后滤去过量矿物原料。可以在混合机中加入润滑剂或碳氢化合物溶剂来调整浆料的成份，如需要粉状颜料，则将滤饼放进真空混合干燥器中，用真空和加热方法除去剩留的溶剂。干燥以后，铝粉可以进一步的研磨使其更光亮，同时加入润滑剂调整成份。
[0C*k5w:R r0制造铝颜料的方法很多，但基本上都是相同的，但为符合特殊品质需要，经多年改良而产生品级不同的产品，如表2所示。万客化工在线0k M/y`&~+l vZ
铝叶片颜料的金属特性和颗粒形状与非金属颜料有显著的不同。因为它们的原始不渗透性和金属铝对光谱的效应，铝叶片颜料对所有的光谱有合理有效的反射作用；叶片颗粒的高面积重量比；以及高度平面性，即在涂料薄膜中叶片有和表面并行的自动方向性能。铝叶片颜料的厚度一般为0.1 ~ 2 μm，直径约1 ~ 200 μm。
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测定比表面积更方便的方法是应用气体吸附仪器，如Fisher-Shell sorptometer。使用这种气体吸附方法，叶片性和非叶片性颜料的总表面积都可以测定，它们的关系可用下式表示：
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铝在空气中性质稳定，因为在铝表面上存在一层极薄，但粘附性非常强的透明氧化铝薄膜，随环境和曝露时间的变化，这种天然薄膜会增长，但最厚只有100 Å厚。非常细的铝粉，不论是细粉状还是薄片状，都会很快和沸水反应生成氢氧化铝，但此反应在冷水中进行迟缓。铝颜料是片状粉末，在使用时，接近薄膜表面的大部分颜料会自动定向成为一层和表面平行并彼此重迭的叶片。铝颜科还有一特性，就是对光有高的不渗透性。
2E R%c'dS!rc0铝颜料的制造主要是在封闭状况并加有润滑剂的情形下，用一连串的捣碎机或锤碎机把原料铝小块或小片打碎、变小以至成粉。滑油的作用是使颗粒分离，并防止铝在锤打中重新熔焊。第一捣碎机是比较重型的，用来打碎铝块粒，当颗粒较小时使用轻型机器，一直到所需要的大小。从最后一个打碎机出来的物料经过筛选，过大的颗粒送回打碎机再行打碎。用通行的球磨机生产铝颜料是更为安全和有效的方法，在球磨机中将铝块或颗粒打碎成光亮、细小的叶片有最少程度的磨损和研磨。球磨主要有Hametag和Hall两种方法。前者采用旋转球磨机，在低氧气氛和封闭系统中进行干磨，低氧气氛可防止铝粉爆炸。后者是一种更为普遍的湿磨法，以细小的铝块为原料和铁球在矿物油内混合成为粘稠的浆料，不产生粉尘，所以不需要惰性气氛，但是氧的含量还是需要控制在约6%。由于叶片的形成是靠铁球的坠落冲击作用而慢慢变薄，因此球磨过程中要控制好转速，使得球沿着球磨机内壁向上，然后抛落在原料之上。球磨机需要冷却以维持在安全操作的温度。此阶段结束后，从机器中放出浆料加以分选，除去过大或过小的颗粒以得到所需品级的颗粒大小，之后滤去过量矿物原料。可以在混合机中加入润滑剂或碳氢化合物溶剂来调整浆料的成份，如需要粉状颜料，则将滤饼放进真空混合干燥器中，用真空和加热方法除去剩留的溶剂。干燥以后，铝粉可以进一步的研磨使其更光亮，同时加入润滑剂调整成份。
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铝叶片颜料的金属特性和颗粒形状与非金属颜料有显著的不同。因为它们的原始不渗透性和金属铝对光谱的效应，铝叶片颜料对所有的光谱有合理有效的反射作用；叶片颗粒的高面积重量比；以及高度平面性，即在涂料薄膜中叶片有和表面并行的自动方向性能。铝叶片颜料的厚度一般为0.1 ~ 2 μm，直径约1 ~ 200 μm。
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表2薄片状铝颜料的作用万客化工在线6J3A"l9x'} fp!|6|
万客化工在线0yt+|@-K N%U1|'x:k&r W!f&ER$G0| 工业品级万客化工在线AR-?&{.h4q r | 叶瓣状万客化工在线SS6F,Fif#I"Yy5r v | 非叶瓣状万客化工在线Q}G _;u.]r4b+L |
| 金属含量Al不低于98.5% Jw2`)B5a0 | 90 ~ 98.8%万客化工在线 uLo4U*d"{m | 典型的96% /b!DD&xz\0 |
| 氧化物含量万客化工在线g l8j oE2O6R | 1.5% 3n0f9Y ?X)?4]c-M0 | 典型的2%万客化工在线K Hf.R Jj |
| 滑油含量万客化工在线|)H7F(`i]P | 0.2 ~ 5%万客化工在线`-bEZ+nw j { | 典型的2%万客化工在线 rU ^hf;R |
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铝叶片颜料的相对表面积习惯上用遮盖水面积的试验测定。试验根据Langmuir的薄膜平衡原理测定，结果用每1 g颜料粉的遮盖水cm2数来表示，在水面的颜料成紧密排列的单层叶片。商业用的的叶片性铝颜料的水遮盖值在8,000 ~ 35,000 cm2/g之间。此试验只限于外表敷涂有硬脂酸的疏水性的叶片性铝颜料。非叶片性颜料的遮盖面积用这个方法很难测出，除非叶瓣颜料表面的亲水性薄膜吸收了一种如同硬酯酸的抗水性润滑剂。万客化工在线o Q#lu-U0]S8L'`v测定比表面积更方便的方法是应用气体吸附仪器，如Fisher-Shell sorptometer。使用这种气体吸附方法，叶片性和非叶片性颜料的总表面积都可以测定，它们的关系可用下式表示：
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