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鋁顏料的歷史以及發(fā)展概況鋁顏料的歷史以及發(fā)展概況 時間:2021-11-18 【轉(zhuǎn)載】 鋁顏料也稱鋁粉顏料,是指具有鱗片狀或者銀元狀結(jié)構(gòu)和明亮的金屬光澤以及其他顏料特性的鋁粉漿(也稱為鋁銀漿)或金屬鋁粉(也稱為鋁銀粉)以及聚乙烯蠟為主要載體的顆粒(條狀或丸狀)濃縮物。它是金屬顏料中的一個重要品種,主要用于涂料、印刷油墨、塑料材料等產(chǎn)品的生產(chǎn)并已在汽車、電子產(chǎn)品、家用電器、建筑材料、印刷油墨、儀器設(shè)備、船舶、飛機(jī)、塑料材料和紡織等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。大部分鋁顏料屬于效果顏料的范疇,在其應(yīng)用系統(tǒng)(如涂膜)中能產(chǎn)生隨角異色效應(yīng)。此外,由于在載體中應(yīng)用時具有與底材平行的特性,可形成互相連結(jié)、互相遮掩、多層排列的屏障結(jié)構(gòu),使其外觀具有從平光、銀白到鍍鉻一樣的高亮度和金屬色澤。同時,由于這種結(jié)構(gòu)能阻斷成膜物的微細(xì)孔,阻止外界有害氣體或有害液體在涂膜中的滲透,所以能有效保護(hù)涂膜及被涂裝物。
第一章
國外鋁顏料發(fā)展歷史
在古埃及,工匠們將金敲打、延展成金箔,帖服在石頭、骨頭等上面,制成工藝或祭祀品。在上述過程中,金箔的邊緣容易破碎、脫落,產(chǎn)生一些金的碎屑。后來,工匠們發(fā)現(xiàn),將這些碎屑與天然油脂等混合,涂覆在這些物體上,同樣可以達(dá)到裝飾效果。很快這些發(fā)現(xiàn)和技術(shù)轉(zhuǎn)化到銀上,隨著時間的推移,這項技術(shù)也轉(zhuǎn)移到古印度、中國,后來也傳到了歐洲。隨著金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了金屬鋁,人們發(fā)現(xiàn)鋁質(zhì)地比較軟,而且具備很好的延展性,即通過壓力可以碾成薄片狀,這是鋁顏料可以生產(chǎn)的一個非常重要的前提條件。
歐洲在文藝復(fù)興時期,開始用機(jī)械搗磨法生產(chǎn)鋁顏料。即使用一個剛錘,將鋁塊在鋼板上錘擊成片狀。在加工過程中,使用油脂做潤滑劑。但是這種工藝效率不高,有爆炸危險,而且產(chǎn)品性能也不能令人滿意。
1892年德國舒?zhèn)惪斯鹃_始生產(chǎn)鋁粉。
1910年美國美鋁開始生產(chǎn)涂料用的鋁顏料。
1930年,美國哥倫比亞大學(xué)的E.J.HALL教授發(fā)明了濕法研磨工藝,用于生產(chǎn)鋁顏料。其方法是使用滾筒式球磨機(jī),將一定量的鋼球,粒狀鋁、溶劑和脂肪酸一并加入。開啟球磨機(jī),以一定的轉(zhuǎn)速研磨。利用鋼球運(yùn)動所產(chǎn)生的沖擊力和剪切力,將鋁粉首先延展成片狀,然后粉碎到一定的細(xì)度(粒徑)。由于有溶劑的存在,隔絕了鋁與空氣中的氧氣接觸,從而起到保護(hù)作用,避免了爆炸危險,同時產(chǎn)品的產(chǎn)量與品質(zhì)有了大幅度地提高,因此,濕法球磨逐步成為金屬顏料的主要制備工藝。截止到目前,世界上主要的金屬顏料制造商均采用這種工藝。
1934年,自美國克萊斯勒汽車公司第一次將鋁顏料用于汽車涂裝以來,金屬顏料的技術(shù)及其產(chǎn)量便取得了極大的提高。目前隨著金屬顏料技術(shù)水平的進(jìn)步,世界上由50%以上的汽車采用金屬閃光漆涂裝,其中美國有75%以上、日本和歐洲有50%以上的汽車漆中含有鋁顏料。對于電視機(jī)、電腦、電冰箱、手機(jī)等家用和辦公電器,鋁顏料的使用比例更大,而且成為了一種潮流。從富麗堂皇的古代宮殿到現(xiàn)代林立的高樓大廈,從街頭川流不息的的汽車到人們?nèi)粘5纳钣闷,具有金屬光澤的制品可謂是隨處可見,然而很多具有金屬光澤的制品并不是真正的金屬制品,金屬漆(鋁顏料在金屬顏料中占很大比例)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了人們對金屬光澤追求的缺憾,既降低了成本,又滿足了需求,溶劑型金屬漆以其優(yōu)異的光澤和優(yōu)良的耐候性、耐腐蝕性,在汽車、摩托車、自行車、船舶、玩具、家電、電腦和手機(jī)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。因而,在市場的推動下,鋁顏料的發(fā)展勢如破竹,不可抵擋,市場前景非常廣闊。
第二章
國外鋁顏料生產(chǎn)企業(yè)簡介
世界上規(guī)模最大的金屬顏料生產(chǎn)商是德國愛卡公司(ECKART),該公司生產(chǎn)鋁顏料、銅金粉、珠光顏料、鋅粉等所有效應(yīng)顏料,僅鋁顏料就有300多個品種,其商標(biāo)為STAPA,即武士牌,用戶遍及全世界,并于上世紀(jì)初通過香港捷成洋行進(jìn)入中國市場。該公司除了較低檔次的產(chǎn)品外,也有用于汽車漆、卷材涂料、家用電器等高檔涂料的鋁顏料系列。其中8000系列和2000系列是該公司代表性的產(chǎn)品,系銀元型的中細(xì)閃銀,具有極高的金屬閃光效果、良好的遮蓋力和定位排布效果,適應(yīng)于氨基丙烯酸、丙烯酸聚氨酯、熱塑性丙烯酸、聚酯等各種樹脂體系,被全世界所公認(rèn)。愛卡公司也是世界上最早開發(fā)水性金屬顏料的廠家,經(jīng)過20多年的不斷研發(fā),已開發(fā)出了穩(wěn)定型水性鋁顏料Hydrolan系列,該系列產(chǎn)品采用二氧化硅包膜處理,具有較好的耐酸堿性,主要用于水性涂料體系,其性能與溶劑型產(chǎn)品相當(dāng)。另外,愛卡公司也是最早開發(fā)粉末涂料用鋁顏料的公司,目前有Chromal和Pc漂浮型產(chǎn)品、PCR和PCA非漂浮型四類產(chǎn)品。其中Chromal和Pc型的漂浮型產(chǎn)品是經(jīng)過干法球磨的產(chǎn)品,適用于一般粉末涂料;PCR產(chǎn)品是溶劑型產(chǎn)品,經(jīng)過無機(jī)物包膜穩(wěn)定化處理的產(chǎn)品,具有一定的極性、較好的穩(wěn)定性,適用于車輛和設(shè)備的靜電涂裝;而PCA產(chǎn)品是經(jīng)過有機(jī)聚合物包覆的鋁粉顏料,具有更好的耐化學(xué)性能。
美國星鉑聯(lián)公司(Silberline)是另外一家著名的金屬顏料制造商,該公司的SparkleSilver系列產(chǎn)品是較早期開發(fā)出來的類銀元狀產(chǎn)品,分為耐酸級和普通級產(chǎn)品,品種繁多,有40余種,主要用于汽車漆等閃爍度較高的產(chǎn)品上。該公司還有高漂浮型鋁顏料,用于仿電鍍效果涂料,主要品種有Eterna-
Brite351、251、255、651-1,適用于仿電鍍烤漆和氣霧劑。另外,該公司鋁顏料水性化開發(fā)也較早,經(jīng)過技術(shù)不斷更新,前后開發(fā)出4代產(chǎn)品。目前,有代表性的產(chǎn)品系列為AquaPaste,是溶劑型產(chǎn)品經(jīng)過表面處理的產(chǎn)品,溶劑體系為丙二醇醚類溶劑,產(chǎn)品性能穩(wěn)定。該公司還開發(fā)了彩色鋁顏料、樹脂包膜鋁顏料、電鍍銀產(chǎn)品等。
東洋鋁株式會社(TOYO)是日本一家著名金屬顏料制造商。該公司于1958年引進(jìn)加拿大Alpaste公司鋁漿生產(chǎn)技術(shù),開始生產(chǎn)中低檔鋁漿。經(jīng)過不斷地研發(fā),于1970-1980年代,開發(fā)出了第一代高檔鋁漿,主要用于汽車漆。到目前,該公司有200多只產(chǎn)品,主要用戶是關(guān)西、大日本油墨、立邦等日本用戶,韓國、東南亞等國也是該公司的主要市場。
以上三家公司在鋁顏料方面技術(shù)水平和綜合實力相當(dāng),另外,德國舒?zhèn)惪恕⑷毡拘窕、日本昭和也是具有一定技術(shù)水平和占有部分市場
第三章
國內(nèi)鋁顏料發(fā)展歷史
我國自20世紀(jì)50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)空氣霧化生產(chǎn)鋁粉技術(shù),在哈爾濱建設(shè)了東北輕合金加工廠,并在此后開始了鋁顏料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代,營口市金屬顏料廠在鋁顏料研究和生產(chǎn)方面取得突破,并一度在國內(nèi)鋁顏料市場處于領(lǐng)先地位。此外,濟(jì)南向陽化工一廠(現(xiàn)為濟(jì)南金屬顏料總廠)的鋁顏料研究和生產(chǎn)也具有一定規(guī)模和水平。到1982年,我國主要廠家鋁顏料生產(chǎn)能力已達(dá)7000t左右,其中鋁粉漿3000t,鋁銀粉4000t。但這些產(chǎn)品受性能限制,僅在工業(yè)涂料、船舶涂料及部分儀器設(shè)備表面涂飾等領(lǐng)域獲得小部分應(yīng)用,而在高級裝飾涂料、印刷油墨、塑料涂料等領(lǐng)域并未獲得有效的實際應(yīng)用。
自20世紀(jì)90年代中期在改革開放、引進(jìn)外資的大潮下,德國愛卡、舒?zhèn)惪、日本東洋鋁、美國星鉑聯(lián)、英國五星行、日本旭化成、日本昭和電工等公司的高檔鋁顏料產(chǎn)品開始批量進(jìn)入中國市場,并在高端領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。這些公司的鋁顏料有著不同的特點(diǎn),如德國等歐美企業(yè)的鋁顏料產(chǎn)品較適用于汽車涂料,而日本的鋁顏料產(chǎn)品較適用于塑料涂料等,總之,其產(chǎn)品的裝飾效果引起了市場的強(qiáng)烈關(guān)注,從而帶動了中國鋁顏料產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。
20世紀(jì)90年代后期,受到國外鋁顏料市場效果的激勵,濟(jì)南金屬顏料總廠的鋁顏料技術(shù)在當(dāng)?shù)亍伴_花結(jié)果”,帶動了鋁顏料產(chǎn)業(yè)的興起,章丘市金屬顏料有限公司、濟(jì)南雅思達(dá)化工技術(shù)有限公司等企業(yè)均來自濟(jì)南章丘地區(qū)。
1998年開始,以深圳市族興實業(yè)有限公司為代表的私人企業(yè)開始進(jìn)入這一領(lǐng)域,其中深圳市族興實業(yè)有限公司在鋁顏料技術(shù)方面率先取得了較大突破。隨著經(jīng)濟(jì)利益的不斷刺激,安徽旭陽鋁顏料有限公司、惠州市東亮鋁業(yè)有限公司、深圳歐凱科技有限公司等很多鋁顏料生產(chǎn)廠家相繼崛起。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國涂料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及汽車、電子產(chǎn)品等重點(diǎn)消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的迅猛崛起,中國鋁顏料市場獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,尤其是2005—2014年,其年均增長率高達(dá)15%以上,國內(nèi)鋁顏料生產(chǎn)企業(yè)迅速成長起來,實力不斷發(fā)展壯大并一舉打破了國外企業(yè)在這一領(lǐng)域的壟斷地位。
由于國內(nèi)企業(yè)的興起以及市場的快速發(fā)展,長期以向中國出口為主的國際鋁顏料生產(chǎn)商為提高供應(yīng)能力、降低成本、增強(qiáng)市場競爭力,自2007年后開始陸續(xù)在中國通過投資建廠、合并收購等渠道開展本地化生產(chǎn),同時國際市場上的橫向并購也一直未中斷。2003年,德國舒?zhèn)惪斯就顿Y建設(shè)舒?zhèn)惪私饘兕伭?/span>(上海)有限公司,2008年其在江蘇泰興投資1250萬美元建設(shè)的泰興諾菲斯特種化學(xué)品有限公司正式投產(chǎn),主要生產(chǎn)鋁顏料產(chǎn)品。2005年,日本DIC公司與上海山井鋁業(yè)發(fā)展有限公司在南通合資建設(shè)了南通山井金屬顏料有限公司,2008年DIC完成60%的控股,并將其改名為南通迪愛生金屬顏料有限公司。2007年,日本東洋鋁業(yè)在廣東投資建設(shè)肇慶東洋鋁業(yè)有限公司,并于2008年開始正式投產(chǎn),這是繼日本東洋、美國東洋、法國東洋之后該公司在全球的第四個鋁顏料生產(chǎn)基地,2011年4月,東洋鋁業(yè)宣布收購了日本昭和電工鋁顏料業(yè)務(wù)資產(chǎn),同時也進(jìn)一步強(qiáng)化了在中國市場的表現(xiàn)。德國愛卡公司2007年收購英國五星行特殊效果顏料業(yè)務(wù),而其在亞洲建立的第一個生產(chǎn)基地也于2008年在廣東省珠海市落成,目前已批量向市場供應(yīng)鋁顏料產(chǎn)品。2008年,星鉑聯(lián)公司宣布收購美國雅博旗下的濟(jì)南雅思達(dá)化工技術(shù)發(fā)展有限公司和雅博色彩科技(濟(jì)南)有限公司,開始在中國的本土化生產(chǎn)。
隨著市場的發(fā)展,國內(nèi)鋁銀漿產(chǎn)品品質(zhì)及穩(wěn)定性在不斷提高,使一些過去較知名的廠家如ECKART、SCHLENK、SILBERLINE、TOYO等在中國市場的銷售量逐步下降,但其高檔產(chǎn)品在汽車漆、高檔油墨等行業(yè)依然占據(jù)很高的份額。要想對這種局勢有所改變或者徹底打破,國內(nèi)鋁銀漿生產(chǎn)企業(yè)需要沉下心來,不斷從生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新、品質(zhì)的穩(wěn)定、人才的引進(jìn)與培養(yǎng)以及管理經(jīng)驗的積累等方面著手,提高企業(yè)核心競爭力與綜合實力。據(jù)最新估計,目前世界上鋁顏料的總產(chǎn)量約為10萬噸,主要產(chǎn)地分布在德國、日本、美國和中國。
第四章
鋁顏料產(chǎn)品簡介
一、鋁銀漿產(chǎn)品簡介
鋁顏料介紹
1、鋁銀漿是什么?
鋁銀漿是一種無機(jī)金屬顏料,主要是由鋁片、溶劑和助劑組成,比例大約是60%-70%:30%-40%:0-10%。經(jīng)過特殊加工工藝和表面處理,鋁片表面光潔平整邊緣整齊,形狀規(guī)則,粒徑分布集中,與涂料體系匹配性優(yōu)良。鋁銀漿主要成膏狀或漿狀,其中鋁片形狀有銀元狀、雪花狀以及鱗片狀。行業(yè)上用固含、粒徑、白度、亮度、金屬感、遮蓋力、清潔度等專用詞匯來描述鋁銀漿的物理屬性。鋁銀漿的顆粒狀態(tài)是以鱗片狀存在的。在生產(chǎn)鋁銀漿的大多數(shù)工藝中,需要使用潤滑劑來防止“冷焊接”。當(dāng)在涂料中使用時,這些潤滑劑可以賦予鋁銀漿的漂浮或非浮的特性。
2、鋁銀漿生產(chǎn)工藝
鋁的制備
3、鋁銀漿類型及其涂裝效果
制備漂浮型鋁銀漿主要原材料有霧化鋁粉、溶劑油以及硬脂酸(飽和脂肪酸,密度:0.847g/cm3)。在球磨階段中采用硬脂酸一類的飽和脂肪酸作為潤滑劑,硬脂酸吸附在鋁片表面使得鋁銀漿疏水疏油。在涂料體系中包覆有硬脂酸的鋁片不能被基料所浸潤的,再加上密度相對較小,從而減輕了鋁片向下的重力。另一方面借助溶劑揮發(fā)時分子向載體表面移動的向上推力,抵消了鋁片自重所形成的下沉力使其向漆膜表面漂浮,在漆膜表面及附近定向形成一層不透明的銀色膜(效果見圖1)。由于鋁片漂浮于漆膜表面,部分鋁片存在重疊,所以會有掉銀現(xiàn)象,重涂也比較困難。漂浮型鋁銀漿一般主要用在對防護(hù)要求較高的屋頂涂裝、維護(hù)保養(yǎng)、防腐涂料、反光涂料、仿鍍鉻效果涂料上面。其外觀根據(jù)顆粒(粒徑)的粗細(xì)有所不同,可以從粗糙、白色的外觀到灰暗、高度反射或像鏡面一樣的效果,能產(chǎn)生從平光、銀白、高光(鍍鉻感)等效果。粗粒級的浮型鋁銀漿遮蓋力最低,結(jié)構(gòu)較粗糙,但是能獲得最白、最亮的涂層。相反,細(xì)粒級的浮型鋁銀漿具有最大的遮蓋力,最光滑的結(jié)構(gòu)和高反射力。這些漂浮型鋁銀漿鋁片表面光滑,既能反射光線(可見光、紫外光和紅外光),隔熱效果良好;鋁片致密疊壓又能提供屏蔽效果防止?jié)駳夂推渌磻?yīng)介質(zhì)進(jìn)入漆膜,對涂裝底材起到一個很好的保護(hù)作用。
②非浮型鋁銀漿及其涂裝效果
制備非浮型銀漿(電鍍銀除外)主要原材料有霧化鋁粉、溶劑油以及油酸或芥酸(不飽和脂肪酸)。非浮型鋁銀漿由于使用不飽和脂肪酸作為鋁片包覆材料使得鋁片產(chǎn)生親油疏水屬性,因此鋁片能夠被油性溶劑、樹脂體系完全潤濕,均勻分布在整個漆膜中,并具有下沉的趨勢,因此附著力非常好,涂膜堅實穩(wěn)定,還可重涂罩光(效果見圖2)。與漂浮型鋁銀漿相比,在表面性能方面,非浮型鋁銀漿能提供更顯著的改善作用,有非常好的裝飾效果,大量應(yīng)用于交通工具、家具、電子產(chǎn)品、卷材等各種場合,汽車漆、摩托車漆、自行車漆、塑膠漆、建筑涂料、油墨、手機(jī)外殼及按鍵、機(jī)電外殼、電外殼、工業(yè)漆等諸多領(lǐng)域。非浮型鋁銀漿通常也可分為仿電鍍、閃銀、細(xì)白銀。細(xì)白銀平均顆粒直徑最小,亮度最低;閃銀平均顆粒直徑最大,亮度最高;仿電鍍銀平均顆粒直徑在細(xì)白銀和閃銀中間,亮度也介于細(xì)白銀和閃銀中間。
非浮型鋁銀漿中還有一種特殊效果的鋁銀漿,那就是電鍍銀。電鍍銀又稱鏡面銀、鏡面鋁銀漿、特亮鋁銀漿或真空鍍鋁懸浮液。它不是通過HALL球磨法生產(chǎn)出來的,它是以高純鋁為原料,采用獨(dú)特的氣相金屬化顏料工藝(VMPs)生產(chǎn)的非浮型鋁銀漿,鋁含量10%-20%,平均粒徑D50在5-12微米之間,鋁片厚度為納米級,表面遮蓋力和亮度極大,較少用量即可獲得優(yōu)異的電鍍效果或者鏡面效果。
電鍍銀可替代電鍍,危害小,且遮蓋力好,施工簡單,廣泛應(yīng)用于油漆(化妝瓶漆、酒瓶漆、塑膠漆、汽車漆)和印刷油墨(家裝玻璃鏡面油墨、家電玻璃鏡面油墨、手機(jī)鏡片鏡面油墨、凹印煙酒包油墨)等諸多行業(yè)。
4、鋁銀漿儲存注意事項
存放于室內(nèi)的封密罐中,存放溫度為15~40℃(在冬天或者周圍溫度等于或低于10℃時應(yīng)特別注意)。避免直接暴露于陽光、雨水或者過高的溫度之中;在運(yùn)輸途中過分顛簸震動、在某些條件下存放都可能導(dǎo)致鋁和溶劑成分的部分分離。一旦拆開包裝使用,應(yīng)盡快用完,如無法一次性使用完,應(yīng)立即將其完全密封,以防鋁銀漿中的溶劑揮發(fā)掉,放置時間過久,請在使用前檢測。
二、鋁銀粉是什么?
鋁銀粉是鋁銀漿深加工產(chǎn)品,分為干法球磨工藝和濕法球磨再包覆處理工藝生產(chǎn)的粉末金屬顏料,質(zhì)量穩(wěn)定,耐候性優(yōu)良。一般主要用于熱固性粉末涂料(熱固性是指加熱凝固成型但不改變化學(xué)結(jié)構(gòu),成型后不能逆反)、戶外裝飾用品、塑膠色母以及部分油墨產(chǎn)品。鋁銀粉固含量很高所以終端運(yùn)用中的添加量比較低,從0.5%-3%的添加量都有出現(xiàn)。
三、銀條是什么?
銀條主要是將漿狀的鋁銀漿固態(tài)化、條狀化,使之更加適應(yīng)終端產(chǎn)品的應(yīng)用,例如高檔油墨、注塑、色母等。其原理和色母粒很相似,都是鋁銀漿加上可溶性樹脂或者PE蠟再搭配少量助劑做成的載體顏料。銀條產(chǎn)品有五大優(yōu)點(diǎn):不良?xì)馕稑O少,安全環(huán)保;穩(wěn)定性好,可長時間儲存;較易分散;幾乎不含溶劑,極少出現(xiàn)與塑膠或油墨體系不相容的情況;運(yùn)輸安全。
當(dāng)然,鋁顏料產(chǎn)品還有一些其他的延伸品種,例如環(huán)保鋁銀漿、無氣味鋁銀漿、水性鋁銀漿、樹脂包覆型鋁銀漿、彩色鋁銀漿、納米鋁銀漿等。由于篇幅有限,在此不做一一介紹。
第五章
鋁顏料行業(yè)未來發(fā)展6大趨勢
鋁顏料的技術(shù)仍在不斷進(jìn)步之中,其目前的技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)主要集中在水性化和包覆改性,此外提高顏料細(xì)度、形狀規(guī)則性、粒徑均勻度、產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性等物理指標(biāo),改善顏料分散性等性能,研發(fā)彩色鋁顏料、特種功能性鋁顏料等也是其技術(shù)發(fā)展趨勢。
1、產(chǎn)品水性化
未經(jīng)處理的鋁顏料會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量的氫氣,破壞鋁粒子的金屬光澤,從而嚴(yán)重影響其耐候性,因此水性鋁顏料的質(zhì)量及其應(yīng)用領(lǐng)域與其生產(chǎn)工藝,尤其是包覆工藝密切相關(guān),經(jīng)有機(jī)處理的產(chǎn)品具有良好的耐水性,極低氣體釋放和優(yōu)異的耐候性;經(jīng)無機(jī)處理的產(chǎn)品具有更薄的包覆層,可有效展現(xiàn)鋁顏料的金屬光澤。水性鋁顏料是鋁顏料行業(yè)必然的發(fā)展方向之一,雖然國際企業(yè)在這一領(lǐng)域的研究已有近60年的經(jīng)驗,但目前其新產(chǎn)品研發(fā)仍未停止。
2、生產(chǎn)工藝低污染化
除了水性鋁顏料外,國內(nèi)企業(yè)還需要在生產(chǎn)工藝上向低污染化方向發(fā)展。國內(nèi)許多企業(yè)在2009年以前采用200#溶劑油進(jìn)行研磨,采用高沸點(diǎn)三甲苯、四甲苯作為鋁銀漿最終溶劑,這些溶劑中所含芳烴尤其是高沸點(diǎn)三甲苯、四甲苯中所含多環(huán)芳香烴對人體有害,歐盟已立法禁用。目前大部分企業(yè)已采用烷烴溶劑,如高沸點(diǎn)脫芳烴碳?xì)淙軇?/span>D60、D70及D80等替代,但鋁顏料產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性與涂料的相容性仍有待改進(jìn),往往需要加入一定比例的助溶劑。
3、鋁顏料彩色化
鋁顏料的另一個發(fā)展趨勢是通過表面包覆改性形成彩色效應(yīng)鋁顏料。彩色鋁顏料既具有鋁顏料原有的金屬光澤,同時具有鮮艷的顏色。因為彩色鋁顏料色彩鮮艷、耐腐蝕性強(qiáng)、絕緣性好、不易褪色、具有強(qiáng)的金屬光澤等特點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景。
2010年,巴斯夫推出新一代PaliocromBrilliantOrangeL2850彩色鋁顏料,可展現(xiàn)從橙色到紅色的色彩效果,該產(chǎn)品采用SiO2和氧化鐵包覆鋁片,其中含有40%~60%的鋁、25%~45%的石腦油、10%~20%氧化鐵以及1%~5%二氧化硅。產(chǎn)品具有很好的閃光效果和高遮蓋力,同時適用于溶劑型和水性體系,主要用于高性能汽車涂料以及電腦手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的工業(yè)涂料,并可和其他效應(yīng)顏料共同展現(xiàn)更豐富的色彩效果采用SiO2及有機(jī)顏料的包覆工藝可提高鋁顏料的帶電性。彩色鋁顏料也適用于干混工藝生產(chǎn)的粉末涂料,然而并不適用于目前的邦定工藝,因為這種工藝易導(dǎo)致大量著色顏料脫離鋁粒子表面,從而使特定光學(xué)性能受到損失。
4、特種功能性鋁顏料
不斷拓展鋁顏料的應(yīng)用領(lǐng)域是行業(yè)的共識。愛卡公司在2007年底推出一種激光打標(biāo)用的鋁顏料。激光打標(biāo)技術(shù)是激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一,利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射,使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng),從而標(biāo)記出各種文字、符號和圖案。愛卡的Lasersafe040鋁顏料產(chǎn)品是一種顏料濃縮物,可用于熱塑型聚烯烴,如PVC、PET、TPU以及聚碳酸酯等,其添加量只要0.01%,非常適用于YAG激光(釔鋁石榴石激光器)高速流水線生產(chǎn),具有高對比度效果,可在塑料內(nèi)刻畫類似水晶般的圖案、文字,甚至照片。不像其他用于激光打標(biāo)的顏料,這種顏料由于不含重金屬,因此符合FDA及歐洲食品安全標(biāo)準(zhǔn)等法規(guī),可用于食品包裝等許多領(lǐng)域。
5、納米鋁顏料
納米片狀鋁顏料近年來日益受到關(guān)注,其徑厚度位于納米材料范圍(30~50nm),因此徑厚比要較傳統(tǒng)鋁粉大許多,對光的反射能力非常強(qiáng),在涂料中能均勻分布而且?guī)缀醭仕椒植,所產(chǎn)生的保護(hù)和裝飾效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋁顏料。目前的納米片狀鋁粉顏料主要是指物理氣相沉積法(VMPs)工藝生產(chǎn)的鋁顏料(即電鍍鋁顏料),如蒸發(fā)-冷凝法和濺射-沉積法等,而激光-感應(yīng)加熱法、等離子體加熱法、電子束輻射法等納米鋁粉生產(chǎn)工藝目前還處于實驗室階段,未能工業(yè)化應(yīng)用。
6、改善穩(wěn)定性、分散性和排列性
鋁顏料的穩(wěn)定性能、分散性能和定向排列性能對其應(yīng)用效果具有重要意義。鋁是活潑金屬,為提高其穩(wěn)定性,往往需要采用無機(jī)層或有機(jī)層包覆改性。包覆后的鋁顏料還能改善耐剪切力性能,保持鱗片形狀不被破壞,這在粉末涂料、塑料等應(yīng)用領(lǐng)域尤為重要。此外,鋁粒子比表面積大,未經(jīng)表面處理的鋁粒子很容易團(tuán)聚,而包覆后的鋁顏料具有更好的分散性能。
最后,在技術(shù)方面國內(nèi)鋁顏料企業(yè)還需要加強(qiáng)對鋁顏料生產(chǎn)制造用的脂肪酸及各類助劑的研究,以滿足生產(chǎn)高檔鋁顏料的要求。 |