一、前　言  

    隨著人民生活水平的不斷提高,人們需要不同光澤的涂料。高檔的亞光涂料,以其自然、高貴、優(yōu)雅,吸引了廣大消費者。另外,亞光涂層的表面可隱蔽輕微的漆膜缺陷,使外觀均勻一致,而受到涂料制造商的歡迎。因此,如何針對所制備的涂料的特性,選用合適的消光劑,以達到預期的效果,成為涂料配方設計師的主要問題。對光澤的控制是一個成功涂料配方的重要組成部分。

二、消光粉平均粒徑對涂料的影響

1、平均粒徑與透明性的關系：  隨著平均粒徑的增大，透明性變差。這是因為，透明性是指物體透過可見光并散射較少的性質粉料的最佳粒徑一般應為光線在空氣中波長的1／2，即0．2～0．4 m。大于此值，粉料的總表面積減少光線的總散射能力降低，小于此值，粉料將失去對光線的散射能力。粉料通常是不同粒徑的混合體，粒徑在 0．01～50 m之間在體系中，消光粉的粒徑越小，散射可見光越少，大量入射光線因發(fā)生繞射而透過消光粉，因此體系的透明性越好。但平均粒徑太小，發(fā)揮消光作用的粒子就越少，起不到應有的消光作用。當平均粒徑與涂膜的厚度協調的情況下，平均粒徑越大，消光粉的消光效果越好。因此在選擇消光粉時要同時考慮消光、透明與涂膜厚度的因素，通過做對比試驗選擇最符合要求的消光粉。2、平均粒徑與防沉性的關系：  在相同的體系中，放置相同的時間，平均粒徑大的體系，粉體下沉的速率快且容易形成硬沉淀。粒徑的平方與沉降速率成正比，因此平均粒徑越大沉降速率越快。3、平均粒徑與消光性的關系：

  平均粒徑越大，涂料消光效果越好；平均粒徑越小，涂料透明性越好。在選用消光粉的過程中要通過系列的對比試驗，使消光、透明性能都較好地滿足實際使用要求。  平均粒徑分布越小，會增加體系的黏度，沉降速率也會降低，在選用消光粉時最好同時考慮消光和沉降性的因素。

三、消光粉孔隙率對涂料的影響

  消光劑一般象小海綿一樣,內部有許多孔隙。較高孔隙率的顆粒較輕,因而單位質量下的顆粒就較多,正因為這些顆粒產生了消光所需要的微粗糙度。相同粒徑的情況下，孔隙率越高能夠得到很高的消光效率。

四、消光粉表面處理對涂料的影響

1、有機蠟處理的消光粉，吸油量小，易分層沉降，但是軟沉淀，而且有機物處理的消光劑比相當的無處理的消光粉的消光效率要低一些。

2、未處理的消光粉，吸油量大，觸變性大，不易分層沉降，但是容易產生硬沉淀，透明性和消光性要好于相當的蠟處理消光粉。

五、消光粉在涂料中的分散方法  消光粉要達到消光效果，必須在漆膜的表面造成光線漫反射，否則消光效果不好。因此，消光粉盡量不要研磨，如果研磨或者高速長時間分散，會將消光粉的表面破壞，而且粒徑也變太小了，這樣的消光效果不理想，目前市場上的消光粉的粒徑不會大于30微米，對于一般的面漆來說，已經足夠了，消光粉一般不研磨的原因是消光粉自身的海綿狀結構，過度研磨（或者分散）會破壞海綿狀結構，形成光滑的切面，造成消光效率下降。消光粉研磨的話，消光能力會有影響的，一般消光粉的粒徑在5-20um，不會對表面產生影響，如果有影響的話，加入時的步驟（在攪拌時加入）和油漆的粘度可以適當低點，除非消光粉的分散能力差，否則分散15~30min就達到要求。

  另外有時候在實驗室分散細度可以達到要求，但是在實際生產就會出現細度問題，其主要原因分析是實驗室剪切力高，而實際生產用的分散機，剪切力不夠。

六、消光粉在涂料中的應用

  ㈠、聚氨酯漆(pu漆)：聚氨酯涂料是目前較常見的一類涂料，可以分為雙組分聚氨酯涂料和單組分聚氨酯涂料。雙組分聚氨酯涂料一般是由異氰酸酯預聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和含羥基樹脂兩部分組成，通常稱為固化劑組分和主劑組分。

　根據含羥基組分的不同可分為：丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、環(huán)氧聚氨酯等品種。

　此類漆漆膜光亮豐滿、堅硬耐磨，耐油、耐酸、耐化學品和工業(yè)廢氣，電性能好，能和多種樹脂混溶，可在廣泛范圍內調整配方，以滿足不同需要。廣泛應用于木器、汽車、飛機、機械、電器、儀器儀表、塑料、皮革、紙張、織物、石油化工等各個方面。

  目前消光粉應用量最大的也在聚氨酯漆上：

  1、木器家具漆：隨著國外把啞光透明漆的概念帶到中國來之后，國內對消光粉的需求量越來越大。目前應用在木器上的主要為醇酸聚氨酯，現在家具廠對透明度和手感的要求越來越高，所以涂料生產商會盡量把配方中消光粉的量減少以來增加透明度，選擇防沉性較好的分散劑（比如byk-103），減少防沉劑的用量來增加透明度；盡量會用分散細度較好的消光粉來增加手感。一般3分光的添加量在5~7%點，5分光的添加量在3~5%點，7分光的添加量在1~2%點。按照對產品的要求，我司HM系列的產品可以應用，建議3分光用HM-1451A、HM-1481D，5分光和7分光用HM-1531D/HM-1651D。

  2、彈性漆：彈性漆屬于聚酯聚氨酯，主要應用于汽車塑料構件、電動工具及電器等塑料部件上，這類產品除要求涂料具有較高的彈性、柔韌性及耐磨性外，還要求涂料具有長期戶外使用的耐候性和耐水、耐酸、耐堿及耐有機溶劑性。其對消光粉的要求有：⑴消光性，要求在添加量6~7%時候消到10度以下。⑵透明度，在添加量6~7%不會發(fā)白，手掐不會留下白色的痕跡。⑶手感，對手感要求較高，目前國產的消光粉用在彈性漆上干燥速度比ok520慢，所以造成其手感較差，通過烘烤后也會感覺到有點不干。⑷防沉性：由于對透明度要求較高，一般不加防沉劑，目前國產的蠟處理消光粉產品基本上可以達到要求。目前市面上用在彈性漆中比較多的是格雷斯的CP4-8991，東曹的K-500、E-1011，DEGUSA的OK-520，OK-607,TS-100等等，我司HS-3451F、HS-370T產品在彈性漆上的應用，可替代部分國外產品。

  3、丙烯酸聚氨酯漆：主要用于戶外木器漆、戶外防腐漆和塑膠漆上。此類產品對消光粉要求不高，一般我司HM系列和HS系列的產品都可以應用。

  ㈡、氨基樹脂漆：氨基漆的主要由兩部分組成，其一是氨基樹脂組分，主要有丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂。其二是羥基樹脂部分，主要有中短油度醇酸樹脂、含羥丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂。

1、酸固化醇酸脲醛樹脂涂料，俗稱酸固化漆（AC漆），由醇酸樹脂，脲醛樹脂，增塑劑、助劑組成，主要應用于木器上，施工性較差，國內已經接近淘汰。

2、氨基烤漆，可以分為醇酸氨基烤漆，丙烯酸氨基烤漆和聚酯氨基烤漆三類。一般汽車漆為丙烯酸氨基烤漆,卷材漆為聚酯氨基烤漆.醇酸氨基烤漆為較低檔的烤漆一類.此類品種都需要加熱固化，一般固化溫度都在100℃以上，固化時間都在20分鐘以上。固化后的漆膜性能極佳，漆膜堅硬豐滿，光亮艷麗，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護作用。缺點是對涂裝設備的要求較高，能耗高，不適合于小型生產。氨基烤漆主要用于汽車面漆、家用電器涂裝、各種金屬表面涂裝、儀器儀表及工業(yè)設備的涂裝。

  ㈢、醇酸樹脂漆（醇酸調和漆）：由干性植物油改性的中油度醇酸樹脂、催干劑、松節(jié)油與二甲苯的混合溶劑調制而成。漆膜具有較好的附著力和耐久性，能在室溫下干燥，但耐水性較差，適宜室內木器及家具表面涂覆，并可作醇酸磁漆罩光用。由醇酸樹脂、顏料、體質顏料、催干劑及有機溶劑等調制而成。性能介于醇酸磁漆和酯膠調和漆之間，主要用于建筑材料、木器金屬等表面作裝飾保護。

  ㈣、硝基漆（NC漆）：硝基漆是目前比較常見的木器及裝修用涂料。硝基漆的主要成膜物是以硝化棉為主，配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂等軟硬樹脂共同組成。一般還需要添加鄰苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑劑。溶劑主要有酯類、酮類、醇醚類等真溶劑，醇類等助溶劑、以及苯類等稀釋劑。硝基漆主要用于木器及家具的涂裝、家庭裝修、一般裝飾涂裝、金屬涂裝、一般水泥涂裝等方面。由于硝化棉本身就有消光性，所以NC清漆加1%的消光粉可以消到三分光。

  ㈤、環(huán)氧樹脂漆(EP)：以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質的涂料稱為環(huán)氧樹脂漆。種類眾多，各具特點。以固化方式分類有自干型單組分、雙組分和多組分液態(tài)環(huán)氧涂料；烘烤型單組分、雙組分液態(tài)環(huán)氧涂料；粉末環(huán)氧涂料和輻射固化環(huán)氧涂料。以涂料狀態(tài)分類有溶劑型環(huán)氧涂料、無溶劑環(huán)氧涂料和水性環(huán)氧涂料。括各類特點有：附著力強，耐化學品性、防腐性、耐水性、熱穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)良，廣泛用于建筑、化工、汽車、艦船、電氣絕緣等方面。該漆經戶外日曬會失光粉化，以用作底漆為宜。一般的環(huán)氧體系考慮到成本問題，基本上用滑石粉消光，只有一些高檔的也可以考慮用消光粉，所以用消光粉較少。

  ㈥、氟樹脂漆:1、以PTFE為主的高溫烘烤型的四氟涂料，主要用于耐高溫為主的廚具，主要產品是美國杜邦公司的TEFOLN，在深圳設有生產廠家。另外，日本大金在常州也建有生產廠，年產量約1500噸左右，這部分市場比較穩(wěn)定，以國外廠家為主。2、是以PVDF為主的熱熔型氟樹脂涂料，主要用于鋁型材和鋁板表面的氟碳噴涂，具有耐防腐性、耐磨性、耐污染性、耐久性良好的最佳建材用面漆。3、以FEVE為主的常溫固化交聯型氟樹脂涂料，主要與bayer的3390固化劑發(fā)生自反應，可以常溫固化，應用領域以建筑外墻為主、鋼結構防腐為輔。由于氟樹脂本身有一定的消光性所以添加消光粉比較少，整個市場用量也很少。

  ㈦、UV漆：是一種在紫外線（ultraviolet，簡稱UV）的照射下能夠在幾秒鐘內迅速固化成膜的涂料。是真正綠色環(huán)保的油漆，不含任何揮發(fā)物質，使用UV油漆生產的產品綠色、健康、環(huán)保。 ①UV漆膜是立體狀結構，硬度大，耐磨性好，透明度好，產品耐刮碰、耐摩擦，經得起時間的考驗。②機械化設備克服了人工操作中的人為因素，使產品色差較小，質量穩(wěn)定。③制作過程中，將板材中的有害物質分解，并通過紫外線光固化機烘干處理，產品更健康環(huán)保。UV漆是目前應用比較廣泛的家具漆和塑膠漆中，主要特點有：經過強紫外線光固化處理，色澤穩(wěn)定，歷久常新，有效解決褪色及色差問題；鏡面純平效果較好，并且漆膜飽滿無桔皮；耐刮劃，耐酸堿，不易變形。

    紫外光固化涂料較難消光，其消光能力取決于配方的本性、樹脂的反應性以及固化的條件。通常,低的反應性和慢的固化條件有利于消光,高反應固化系統(tǒng)難以消光。配方中有影響固化條件的組分,如叔胺類的光協劑有損消光,因為它們會加速表面的固化。丙烯酸類的紫外光固化涂料的消光與傳統(tǒng)的涂料體系相反,往往有機物處理以及小粒徑消光劑有較大的消光效果。這可能是這些消光劑較輕,當涂膜較快固化時,容易形成微粗糙表面。不飽和聚酯類的紫外光固化涂料的消光較容易,與傳統(tǒng)的消光劑機理相同。這是因為此類體系仍有一定的溶劑揮發(fā)而產生漆膜的收縮。影響UV漆消光的因素：①樹脂選擇 ，聚酯丙烯酸的比環(huán)氧和聚氨酯的消光性好，做低光澤比較適合，容易消光，還有消光粉的區(qū)別也很大，通常選擇低吸油值高消光效率的消光粉，對于成漆的效果和成膜的消光比較好，目前做了一只全亞的效果最低能達到7-8度②單體的百分含量，官能度的多少③引發(fā)劑&助引發(fā)劑④蠟粉⑤消光粉⑥助劑主要是是添加消光粉，可以添加蠟粉，淀粉，脲醛樹脂。

目前UV啞光和平光經常會出問題的有：

  1、消光性 ：①難消光，UV的消光難的關鍵原因是交聯密度太高導致，因此要消光最簡單的辦法是降低交聯密度，但這樣通常會導致性能的下降，因此需要注意平衡，而且一般的消光粉起不到什么作用。②光澤不穩(wěn)定，容易發(fā)花，造成消光不均勻。主要受漆膜加熱干燥時間的影響，光澤也在變化，原因是消光粉的上��；100%的UV需要考慮使用低吸油量的消光粉，吸油量需要特別的處理過，這樣對黏度影響較小。③膜厚：從消光的機理來看,可以從消光粉的粒徑與涂布的厚度相當,亞粉可以漂浮到上層呈現出凹凸面,對光散射而進行消光④選擇好的潤濕分散劑:啞光漆加入分散劑可有效降粘增加流動性,可以提高啞粉排列，從而改善消光效果。

  2、抗劃傷不好，這個光靠啞光粉是不行的，需要加些PTFE蠟粉, PTFE蠟粉消光,而且可以增加耐摩擦.。一般來說，在啞UV體系，要做到好的手感和細膩度，以及抗刮傷，都會用到日系的蠟漿，如興陽的CE-101,GIFU的T-10P-3，只是價格較貴，單靠消光粉，如Degssa,Grace,東曹的產品都不理想。

  3、防沉性：改進防沉降、儲存性才能真正做出好的啞光UV；

  4、透明度消光粉：未處理的消光效率高，吸油量大，觸變性大，沉降小。透明性好。蠟處理過的，吸油量小，易沉降（軟沉降）。易分散，較未處理的透明性稍差。

  目前市面上用的比較多的是OK412.OK500.ok607格雷斯2105、2005，東曹E-1011，G-0511，涿昶u-100消光漿。目前根據不同的要求可以推薦我司HM-3750U、HM-3550U、HM-180L等系列的產品。  

㈧、水性漆：　隨著環(huán)保問題的日益突出,傳統(tǒng)的溶劑型涂料正在逐漸被一些環(huán)保型涂料所取代。水性涂料,特別是用于木器的水性涂料的發(fā)展,對二氧化硅消光劑的需求也越來越多。用傳統(tǒng)的消光劑,在仔細控制條件下,可以對水性涂料進行消光,但比較麻煩,稍有不慎,就會產生許多問題。

  水性涂料用消光粉關鍵是工藝：必須先做成漿后加入乳液里的，制漿時根據吸油量加入相應的潤濕分散劑、高速分散到細度合格為準的,目前國內用TS-100比較多。另外一個關鍵是防沉性問題：水性容易硬沉淀，建議客戶加強防沉性可以加BYK-420。

  ㈨、粉末涂料：粉末涂料是一種新型的不含溶劑100%固體粉末狀涂料。具有無溶劑、無污染、可回收、環(huán)保、節(jié)省能源和資源、減輕勞動強度和涂膜機械強度高等特點。近年來，隨著用戶對涂膜光澤觀念的轉變，國內半光、平光粉末涂料發(fā)展速度加快。據推算，我國粉末涂料產量中約5%~8%為平光、半光產品。

粉末涂料消光分為兩大類

1、物理消光 即采用無機填料充填法降低涂膜光澤。但由于填料比樹脂密度大1/4以上，要達到破壞涂膜平整度，得到粗糙表面的效果，則填料的用量比較大，其直接后果將是涂層的流平性、機械性能大大降低，故采用此方法不能將光澤降得很低。另外添加硬脂酸鹽、蠟和金屬鹽復合物、金屬有機化合物、與體系不容的聚合物等方法也可以實現物理消光的目的。2、化學消光 目前制備低光澤粉末涂料主要以化學消光為主，主要方法①配方中加入互不相容的添加劑或熱塑性高聚物，來調節(jié)涂膜光澤的程度。其原理是造成組分成為非均相體系，使涂層表面均勻地分布著不互溶物料。破壞了原來的均相系統(tǒng)，經烘烤后就達到了降低涂膜表面光澤目的。②采用兩種性能相似而具有不同活性的粉末涂料以適當比例互相混合。由于反應活性或是固化溫度的差異，達到涂膜光澤的降低。③使用良種不同固化速度的固化劑。當一種固化劑首先與樹脂組分交聯形成固化膜，由于該固化劑用量不足，尚不能達到完全固化，而使涂層仍有一定的流動性，所以又進一步與第二種固化劑發(fā)生交聯作用，當樹脂在第二次固化后，涂膜表面收縮成不均勻狀態(tài)發(fā)生消失涂膜。