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干涉顏料打造精美外觀

2016-10-08 9:35:22| 次閱讀| 來源中國涂料| 作者CNCIA

摘要:第一代干涉顏料僅用于汽車造型。如今,卻已成為汽車行業和含有干涉顏料的OEM各色面漆不可或缺的一部分。

  第一代干涉顏料僅用于汽車造型。如今,卻已成為汽車行業和含有干涉顏料的OEM各色面漆不可或缺的一部分。

  Werner Rudolf Cramer

  最初,干涉顏料由汽車涂料生產商提供,用于時尚款汽車涂裝。1985年, 雷諾(Renault)公司和沃爾沃(Volvo)公司在珍珠白OEM面漆上有所突破,采用了干涉顏料。最初采用3涂層體系,包括白底色漆、珍珠白干涉涂層和清漆。不久,將干涉顏料與著色顏料相拼合,迅速占領了市場。20世紀90年代中期,特別流行藍色和綠色。從那以后,將著色顏料、鋁顏料和干涉顏料混合成為主導體系。通常是雙涂層體系,但是也開始出現了彩色清漆趨勢。

  回首過去,1969年可以說是顏料新紀元的開始。這一年 DuPont公司與Mearl公司和Merck公司簽訂了交互許可協議,兩家公司均可采用DuPont公司的生產工藝和某些標識和名稱,用于他們生產的干涉顏料。這些顏料的基材是天然云母片,在上面包覆高折射率的金屬氧化物,例如鈦和鐵的氧化物。當光照射到表面時,一部分被反射,另一部分會穿過金屬氧化層,產生折射。當到達下一個邊界層時,更多光線被反射并出現在顏料表面,與開始被反射反射光部分平行。由于這兩種反射光的光程長短不同,光波之間就會產生相互取代,出現干涉,可產生一種強波和弱波的相互疊加結果。

  干涉顏料具有兩大特性。首先,觀察到的顏色會隨著入射光角度變化而變化。其次,遵循顏色加法混合原理。因此,珍珠黃和珍珠藍的混合物不會呈現綠色而是變成白色。如何測量顏色及效果的詳細情況,可參見2008版的ASTM E2539《干涉顏料多角度顏色標準試驗法》。其中,建議采用兩種不同入射角,并記錄靠近反射角任意一側的讀數。為了實現對干涉顏料的測量和表達在物理上更合理,可采用三種入射角以及采用相同的鏡面反射角處的逆反射角。在這種情況下,該逆反射角應小于20度。

  采用天然云母或合成云母做基材的干涉顏料的顏色范圍,可從銀白色到黃色、紅色、綠色,最后到藍色。生成的基色取決于二氧化鈦的包覆層厚度。包覆氧化鐵的顏料的顏色從紅色到紫紅色,而二氧化鈦和氧化鐵結合會變成金色。其他載體材料如下文所述,發生相似的顏色響應,但效果不同。

  對干涉顏料的持續研發,已開發出極具吸引力的新產品。除采用天然云母和合成云母做基材的最初始的顏料外,一些制造商還提供了用其他載體材料制造的顏料,如二氧化硅和氧化鋁。這兩種材料均為透明材料,并可包覆二氧化鈦和氧化鐵。二氧化硅作為載體材料可使顏料的色域更寬,即可產生明顯的顏色變化,例如,從綠色變成黃色,再變成紫色。

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  氧化鋁作為載體材料,除顏色效果外,還可產生閃爍現象。 包覆鋁片也視作一種干涉顏料。目前,有幾種顏色的顏料,從金色到紅色,有輕微的顏色變化。在高真空下制備的干涉顏料,也可在多個色彩區域中展現出豐富的顏色范圍。由于其價格昂貴, OEM面漆很少使用。涂料制造商計劃將其作為特殊裝飾和時尚修補涂料。

預計到2020年,無機顏料的年銷售量將達1 000萬 t

  干涉顏料的顏色測量

  當入射角發生變化時,干涉顏料的色域變化十分明顯。在這個實例中,入射角從20°(很陡)變為45°(常規)再到65° (較平)。在所有的情況下,逆反射角恒定為15°。逆反射曲線能顯示在恒定的小于45°入射角時和改變逆鏡向反射角時的讀數。最新便攜式設備也具備這種功能。

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