功能性顏料：防腐、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、特效和惰性等功能顏料探秘

作者：精顏化工日期： 2023-12-04 文字大小：大中小

探秘五種重要的功能性顏料：防腐顏料、導(dǎo)電顏料、導(dǎo)熱顏料、特效顏料和惰性顏料

功能性顏料（Functional Pigments，F(xiàn)P）是行業(yè)中一個相對模糊的術(shù)語，因?yàn)樗梢员唤忉尀榘ǚ栏伭稀?dǎo)電顏料、導(dǎo)熱顏料和特效顏料，以及填充劑（也稱為惰性顏料）。本文主要介紹這五種功能性顏料，但還有其他類型的功能顏料。

防腐顏料

防腐顏料（Corrosion Inhibitive Pigments，CIP）有助于防止或減少每年因鋼鐵腐蝕而造成的成本，估計(jì)在全球范圍內(nèi)超過2萬億美元。腐蝕主要是由于金屬與環(huán)境發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致的電化學(xué)惡化，將金屬轉(zhuǎn)變?yōu)樽畹湍芰繝顟B(tài)。氧化發(fā)生在陽極（正極），還原發(fā)生在陰極（負(fù)極）。水、氧氣和鹽（特別是強(qiáng)酸）的存在通常會加速腐蝕。

這些防腐顏料有一定的溶解度，但為了活躍和有效，涂層必須允許一些水?dāng)U散以溶解顏料。如果溶解度過高，顏料將從涂層中溶出得太快，降低顏料用于抑制腐蝕的時間。

在選擇防腐顏料時的另一個主要考慮因素是pH值。例如，具有高pH值的顏料可能對酸催化體系的固化產(chǎn)生不良影響。相反，具有低pH值的顏料可能對水性體系的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。

絕大多數(shù)防腐顏料由鋅、鍶、鉻、鉛、鉬、鋁、鈣或鋇等金屬離子（陽離子）與磷（正磷酸和多磷酸）、鉻酸和硼酸等陰離子的組合構(gòu)成。盡管六價鉻酸鉻（Cr+6）和鍶在抑制腐蝕方面非常有效，但由于各種環(huán)境和毒理學(xué)法規(guī)的限制，它們的使用非常有限。

導(dǎo)電顏料

導(dǎo)電顏料（Conductive Pigments，CP）是一種能夠通過涂層傳輸能量的顏料。導(dǎo)電顏料允許電流通過或散去，如靜電消散材料中所用。

導(dǎo)熱顏料

導(dǎo)熱顏料增加了熱量通過涂層的傳遞速率，并在冷卻系統(tǒng)中得到利用，通過空調(diào)散熱片和線圈大大減少了設(shè)備運(yùn)行的能源成本。

導(dǎo)電和導(dǎo)熱這兩種應(yīng)用中包括的顏料類型有銀、鎳、銀包覆鎳、炭黑、多壁和單壁碳納米管以及其他材料等。其中一些可用于配制具有電磁干擾屏蔽（EMI shielding）效果的涂層。電磁屏蔽是通過用導(dǎo)電或磁性材料制成的屏障阻擋磁場來減少空間中的電磁場。EMI電磁干擾屏蔽用于敏感的分析儀器以及雷達(dá)探測的保護(hù)。

特效顏料

特效顏料（Special-Effect Pigments，SEP）是能夠提供無限或多種顏色和效果的顏料，為涂料提供了無限的設(shè)計(jì)可能性。這些效果包括閃爍燈光的幻覺、金屬反射、干涉閃光、隨著視角和光源變化的顏色變化和光澤。在精顏化工上一篇文章中，我們對這個主題進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，所包含的特效顏料包括感溫變色顏料、感光變色顏料、熒光顏料、磷光顏料、珠光顏料、金屬片狀顏料等。

惰性顏料

惰性顏料（Extenders）也稱顏料填充劑，聽起來并不十分引人注目或重要，但實(shí)際上它們非常重要，它們用于提供許多功能，包括提高遮蓋力、阻隔污漬、單遍底漆和涂裝、增加擦洗抗性等。如使用小顆粒的硅酸鹽來調(diào)整二氧化鈦（TiO2）的顆粒，以提高遮蓋顏料的效率；云母顏料在印刷中用于提供油墨更好的清晰度，因?yàn)樗鼈儾粫B透紙質(zhì)基材太多；在防腐涂料中，云母鐵氧化物在膜中形成了“曲折路徑”，使水分遷移，從而提供更好的保護(hù)。

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