珠光顏料
珠光顏料(Pearlescent Pigments)? 是一種通過 ?多層薄膜干涉? 產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?),廣泛應用于涂料、化妝品、塑料等領域。以下是其核心原理、工藝與應用詳解:
?一、結構與光學原理?
?多層結構?:
- ?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? 以調控干涉色;
- ?保護層?(可選):二氧化硅(SiO?)包覆提升耐候性。
?光學效應?:
- ?干涉色?:白光穿透多層涂層時,反射光與透射光發生干涉,特定波長增強(例:TiO?層厚≈60nm→銀白色,120nm→金色);
- ?金屬光澤?:氧化鐵涂層產生青銅色或紅棕色金屬反光。
?二、生產工藝流程?
?基材預處理?:
- 云母精選:濕法分選(粒徑5-200μm),酸洗(HCl/H?SO?)去除雜質;
- 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℃)使無定形TiO?轉化為 ?金紅石型?(折射率2.7);
- 表面改性:硅烷偶聯劑處理提升分散性(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 | 高端電子產品外殼 |
?四、關鍵性能指標?
?光學參數?:
- ?色相角(Flopping Index)?:ΔE>5(15°與75°角色差,衡量隨角異色性);
- ?光澤度?:60°角測量≥90 GU(ISO 2813標準)。
?物理化學性能?:
- ?耐溫性?:≥300℃(TiO?包覆型);
- ?耐候性?:QUV加速老化1000小時,ΔE<1.5;
- ?分散性?:赫格曼細度≤10μm(ASTM D1210)。
?五、與普通顏料的區別?
?顯色機制? | 干涉+反射光 | 選擇性吸收/散射 |
?顏色表現? | 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) |
?環保性? | 無重金屬(云母/TiO?體系) | 可能含鉻/鎘(部分彩色顏料) |
?六、應用領域?
?汽車涂料?:
- ?底漆+珠光層+清漆?三層工藝,實現深度光澤(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、行業標準與趨勢?
- ?國際標準?:ISO 18451-4(顏料分散性測試)、ASTM D5382(珠光顏料色差測量);
- ?環保趨勢?:生物基珠光顏料(如纖維素片替代云母)、無溶劑水性涂料配方;
- ?納米技術?:超薄涂層(<20nm)開發全息變色效應。
?注意事項?:
- 儲存條件:密封防潮(濕度<50%),避免高溫(<40℃);
- 加工建議:低速攪拌(<500rpm)防止片狀結構破損。
?珠光顏料?通常以 ?微米級薄片顆粒? 形態存在,其本質是 ?多層結構的片狀粉末?,兼具顆粒的物理形態與粉末的分散特性。珠光顏料通過 ?片狀結構? 實現光學特效,其“顆粒”屬性強調物理形態,“粉末”屬性則指向工業化應用的分散形態。科學控制粒徑與表面特性,可適配從汽車漆到口紅的全場景需求! ???珠光顏料?屬于 ?跨行業的功能性材料?,其核心應用覆蓋 ?化工、化妝品、制造業、印刷包裝? 等多個領域,并延伸至 ?高端科技與藝術設計行業?。
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