珠光顏料
珠光顏料(Pearlescent Pigments)? 是一種通過(guò) ?多層薄膜干涉? 產(chǎn)生珍珠光澤的片狀顏料,其色彩隨觀察角度變化(即 ?角度異色效應(yīng)?),廣泛應(yīng)用于涂料、化妝品、塑料等領(lǐng)域。以下是其核心原理、工藝與應(yīng)用詳解:
?一、結(jié)構(gòu)與光學(xué)原理?
?多層結(jié)構(gòu)?:
- ?基材?:天然云母片(10-50μm厚)、合成二氧化硅片或氧化鋁片;
- ?金屬氧化物涂層?:二氧化鈦(TiO?)、氧化鐵(Fe?O?)等,厚度精確控制在 ?20-150nm? 以調(diào)控干涉色;
- ?保護(hù)層?(可選):二氧化硅(SiO?)包覆提升耐候性。
?光學(xué)效應(yīng)?:
- ?干涉色?:白光穿透多層涂層時(shí),反射光與透射光發(fā)生干涉,特定波長(zhǎng)增強(qiáng)(例:TiO?層厚≈60nm→銀白色,120nm→金色);
- ?金屬光澤?:氧化鐵涂層產(chǎn)生青銅色或紅棕色金屬反光。
?二、生產(chǎn)工藝流程?
?基材預(yù)處理?:
- 云母精選:濕法分選(粒徑5-200μm),酸洗(HCl/H?SO?)去除雜質(zhì);
- 合成基材:溶膠-凝膠法合成單分散SiO?片(直徑10-50μm)。
?涂層沉積?:
- ?液相沉積?:鈦酸鹽(如TiCl?)水解沉積TiO?(pH 1.5-2.5,溫度80℃);
- ?氣相沉積?:CVD(化學(xué)氣相沉積)制備均勻氧化層(膜厚精度±5nm)。
?煅燒與后處理?:
- 高溫煅燒(600-900℃)使無(wú)定形TiO?轉(zhuǎn)化為 ?金紅石型?(折射率2.7);
- 表面改性:硅烷偶聯(lián)劑處理提升分散性(如KH-570)。
?三、分類與特性?
?銀白系? | 云母+TiO?(厚≈60nm) | 銀白/珍珠光澤 | 汽車漆、塑料 |
?虹彩系? | 云母+TiO?(漸變厚度) | 紅/綠/藍(lán)隨角異色 | 化妝品眼影、包裝 |
?金屬色系? | SiO?片+Fe?O?/Fe?O? | 古銅/紅銅光澤 | 工業(yè)涂料、油墨 |
?彩色干涉系? | Al片+SiO?/TiO?多層涂層 | 高飽和彩虹色 | 高端電子產(chǎn)品外殼 |
?四、關(guān)鍵性能指標(biāo)?
?光學(xué)參數(shù)?:
- ?色相角(Flopping Index)?:ΔE>5(15°與75°角色差,衡量隨角異色性);
- ?光澤度?:60°角測(cè)量≥90 GU(ISO 2813標(biāo)準(zhǔn))。
?物理化學(xué)性能?:
- ?耐溫性?:≥300℃(TiO?包覆型);
- ?耐候性?:QUV加速老化1000小時(shí),ΔE<1.5;
- ?分散性?:赫格曼細(xì)度≤10μm(ASTM D1210)。
?五、與普通顏料的區(qū)別?
?顯色機(jī)制? | 干涉+反射光 | 選擇性吸收/散射 |
?顏色表現(xiàn)? | 隨角異色、金屬光澤 | 單一角度固色 |
?遮蓋力? | 半透明(需搭配底漆) | 高遮蓋(直接覆蓋基材) |
?環(huán)保性? | 無(wú)重金屬(云母/TiO?體系) | 可能含鉻/鎘(部分彩色顏料) |
?六、應(yīng)用領(lǐng)域?
?汽車涂料?:
- ?底漆+珠光層+清漆?三層工藝,實(shí)現(xiàn)深度光澤(如寶馬“礦物白”金屬漆);
- 添加量5%~15%,粒徑15-35μm提升閃爍感。
?化妝品?:
- 眼影/唇膏:云母基珠光粉(粒徑5-20μm,符合 ?FDA 21 CFR 73.3128?);
- 防曬產(chǎn)品:TiO?涂層兼具珠光與紫外線散射功能。
?塑料制品?:
- 注塑/吹塑:添加0.5%~2%珠光母粒(載體PP/PE),用于家電外殼、包裝瓶;
- 耐溫要求:選擇耐高溫型珠光粉(煅燒SiO?基材)。
?七、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與趨勢(shì)?
- ?國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?:ISO 18451-4(顏料分散性測(cè)試)、ASTM D5382(珠光顏料色差測(cè)量);
- ?環(huán)保趨勢(shì)?:生物基珠光顏料(如纖維素片替代云母)、無(wú)溶劑水性涂料配方;
- ?納米技術(shù)?:超薄涂層(<20nm)開(kāi)發(fā)全息變色效應(yīng)。
?注意事項(xiàng)?:
- 儲(chǔ)存條件:密封防潮(濕度<50%),避免高溫(<40℃);
- 加工建議:低速攪拌(<500rpm)防止片狀結(jié)構(gòu)破損。
?珠光顏料?通常以 ?微米級(jí)薄片顆粒? 形態(tài)存在,其本質(zhì)是 ?多層結(jié)構(gòu)的片狀粉末?,兼具顆粒的物理形態(tài)與粉末的分散特性。珠光顏料通過(guò) ?片狀結(jié)構(gòu)? 實(shí)現(xiàn)光學(xué)特效,其“顆?!睂傩詮?qiáng)調(diào)物理形態(tài),“粉末”屬性則指向工業(yè)化應(yīng)用的分散形態(tài)。科學(xué)控制粒徑與表面特性,可適配從汽車漆到口紅的全場(chǎng)景需求! ???珠光顏料?屬于 ?跨行業(yè)的功能性材料?,其核心應(yīng)用覆蓋 ?化工、化妝品、制造業(yè)、印刷包裝? 等多個(gè)領(lǐng)域,并延伸至 ?高端科技與藝術(shù)設(shè)計(jì)行業(yè)?。
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