铝颜料行业未来发展趋势

2021-01-0622

  铝颜料的技术仍在不断进步之中,其目前技术发展热点主要集中在水性化和包覆改性。此外提高颜料细度、形状规则性、粒径均匀度、产品品质的稳定性等物理指标,改善颜料分散性等性能,研发彩色铝颜料、特种功能性铝颜料等也是其技术发展趋势。


  ①产品水性化

  在2015年3月1日中国颁布实施涂料消费税,标准是1升涂料中含有420克的有机溶剂征收4%的消费税,这样的政策迫使许多溶剂型涂料企业纷纷转向水性涂料。水性涂料是以水作为溶剂或分散介质,且浆料大多呈弱碱性。所以,水性涂料使用的铝颜料与溶剂型涂料用的铝颜料有不同的要求。水性涂料、水性油墨用铝颜料,首先必须能有效地分散在水中,即颜料应该是表面亲水的,其次必须在水介质中保持较高的化学稳定性。未经处理的铝颜料会与水发生化学反应而产生氢气,破坏铝的金属光泽,从而严重影响其耐候性,经过表面钝化或二氧化硅表面包覆等处理方式处理后的铝颜料具有良好的耐水性,极低气体释放和优异的耐候性。水性铝颜料是铝颜料行业必然的发展方向之一,虽然国际企业在这一领域的研究已有近60年的经验,但目前其新产品研发仍未停止。国内从事颜料水性化研究不到10年,真正产业化生产的是近5年的事,能够生产水性铝颜料的企业也屈指可数,并且产品品质还是不经人意。


  ②产品无溶剂化

   近年来,除了水性铝颜料发展较快外,无溶剂型铝颜料也是国内生产铝颜料企业需要加大投入研究的方向之一。无溶剂型铝颜料生产方式有两类。一种方法是直接采用惰性气体干法球磨方式,另一种方法是采用湿法球磨后,通过有机物或无机物包裹再干燥去除溶剂的方式。两种方法各有优缺点,干法球磨方式优点是生产工艺简单,无需溶剂,生产成本低廉,缺点是整个生产线必须完全密封,生产的铝片粒径分布相对较宽,耐酸碱和耐候性较差不能满足涂料要求。湿法球磨再包裹的铝颜料优点是粒径分布相对较窄,耐酸碱和耐候型好,缺点是生产成本较高,消费自然资源较多。两种生产方式都有相应的客户群,估计在未来5-10年内,将是铝颜料行业快速发展的方向之一。


   ③产品纳米化

    随着彩晶玻璃、手机镜片、各类透明塑料印制LOGO等产业快速发展,高亮度纳米片状铝颜料近年来发展迅速。纳米片状铝浆料具有高亮度、粒度分布窄、径厚比大、良好的金属光泽性和高遮盖率、悬浮性好等优点,它的制备工艺有别于传统铝颜料的制备工艺。目前的纳米片状铝颜料主要是指物相沉积法(PVD)工艺生产的铝颜料(即所谓镜面铝颜料),如蒸发---冷凝法和溅射---沉积法等。由于纳米铝颜料厚度在50-150nm,在生产时,消耗铝资源相对较少,较少用量就能获得具有镜面效果产品,因此近年来发展迅速。


   ④产品多功能化

    不断拓展铝颜料的应用领域是行业的共识,爱卡共识2007年底推出一种激光打标用的铝颜料。激光打标技术是激光加工的应用领域之一,利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料气化或发生颜色变化的化学反应,从而标记出各种文字,符号和图案。爱卡的Lasersafe 040铝颜料产品是一种颜料浓缩物,可用于热塑型聚烯炷,如PVC、PET、TPU以及聚碳酸酯等,其添加量只要0.01%,非常适用于YAG激光(切铝石榴石激光器)高速流水案、文字甚至照片。不像其他用于激光打标的颜料,这种颜料由于不含重金属,因此符合FDA及欧洲食品安全标准等许多领域。


    2010年,巴斯夫推出的彩色铝颜料,颜色从橙红到红色的色彩效果,该产品采用Si02和氧化铁包覆铝粒子,其实含有40%-60%的铝、25%-45%的石脑油、10%-20%氧化铁以及1%-5%二氧化硅。主要用于高性能汽车涂料以及电脑手机等消费电子产品的工艺涂料。EMD化学公司推出的ArcticFire系列产品,该类产品主要是通过在片状二氧化硅表面附着金属颜料,使产品具有多彩效果。从不同角度观察采用了Arctic Fire产品的涂料,能够看到涂层的颜色从蓝宝石变换到亮银色和带有金属光泽的红色。


   近年来,爱卡公司推出的磁性铝颜料,使普通的铝颜料具有磁性,将磁性铝颜料加入涂料体系,通过喷涂施工在工件表面,湿的涂层在外在的磁场作用下使铝片定向排列,能够使工件表面形成独特的3D立体效果,梦幻般的炫动色彩以及独有的金属质感,多变的视角效果,深受人们的喜爱。


   爱卡公司推出的BG-P彩虹浆(镭射铝浆),是新一代光变颜料。其原理是采用激光刻蚀技术在铝片的表面刻蚀成凹凸不平的几何结构。镭射铝浆制成油墨施工后,在普通光线下呈半透明状,不影响基材本色,在直射光照下呈现镭射七彩效果,且没有变色死角,既可以保持基材本身原有图案和颜色,又可以呈现独特彩虹变色,被广泛的用于防伪标志。


   铝颜料的技术仍在不断进步之中,其目前的技术发展热点主要集中在水性化和包覆改性,此外提高颜料细度、形状规则性、粒径均匀度、产品品质的稳定性等物理指标,改善颜料分散性等性能,研发彩色铝颜料、特种功能性铝颜料是其技术发展趋势。


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