颜料粒径与粒度分布
颜料粒径是指颜料粒子的形状与大小。 粒度是颗粒大小的报度, 而颜料样品是由成万上亿个颗粒组成的, 颗粒之间大小互不相同, 其大小需要用粒度分布来描述。 所谓粒度分布,通常是指粉体样品中各种大小的颗粒所占颗粒总数的比例(如干粉粒度分布图),一 般用激光粒度分布仪进行测定。
颜料粒子的大小、 形状会影响其遮盖力、 着色强度、 色光及耐性牢度等。 颜料对光的反射作用与其自身同周围介质的折射系数之差有关, 折射系数差别越大, 反射作用越强, 遮盖力越高。 在 一 定范围内, 随粒度的降低, 颜料的遮盖力增加, 同时粒子变小, 比表面积增大, 着色强度也随之提高。 但粒子过于细小时会发生光的绕射现象, 遮盖力反而降低, 因此粒子的大小应控制在适当的范围内。 颜料粒子的分布对颜料的色光也有影响。 通常, 粒子粗大, 粒度分布较宽, 色光发暗;反之则色光鲜艳。 粒径分布还会影响颜料的耐光、 耐候、 牢度等。
颜料粒径大小是影响其透明性的重要因素, 欲使应用介质呈现非透明性, 除了要求分散介质与颜料粒子之间的折射指数有明显差值外, 还与颜料粒子对光线的散射作用有关。 当颜料粒径大小为光线波长的 一 半, 即颜料颗粒直径为0.2-0. 5 um时, 对光的散射能力最强,可导致遮盖力高的非透明性;而当颜料分散体的平均粒径小于此数值时, 如粒径为 0. 0 15-0. 025um则呈透明性, 颜料的着色力也高。
颜料在光照之下退色过程属于气固非均相反应, 其反应速率主要与化学结构有关, 但也与颜料粒子大小, 即与其比表面积有关, 通常微细粒子比表面积大, 其耐气候牢度较差。
颜料的颗粒状态粒径大小不仅影响到着色强度、 透明度、 色光、 耐气候牢度、 耐溶剂性能, 而且也对着色涂层膜的光泽度有一定影响, 当然也与应用介质的光泽度有重要关系。 实验表明, 当颜料粒子呈球状, 且粒径在0.01-lµ m范围, 将可形成更为光滑的表面涂膜,并且和颜料粒子的形状有关, 尤其是针状或棒状的粒子的长/宽比值大小起着重要的作用。
试验表明, 光泽度与每个颜料的平均粒径不存在直接关系;但同一针状体颜料经过湿研磨处理后, 使粒子的长度降低, 显示相当高的光泽度。