第4章顏料與漆膜的表觀性能課件

第二節(jié)顏色的基本知識

涂料涂覆在被涂物的表面,除了具有保護防腐和某些（如防霉、導(dǎo)電、降噪等）特殊功能外，一個最主要的功能就是裝飾作用。涂料的裝飾作用主要體現(xiàn)在表觀與顏色上。第二節(jié)顏色的基本知識涂料涂覆在被涂物的表面,11.光的基本知識（1）光的反射:反射定律（i＝Φ），反射率R＝I/I0

漫反射（亂反射）和鏡面反射，回歸反射和全反射。

反射率反映光的亮度，75％以上稱為白色，10％～75％為灰色，10％以下稱為黑色；

顏色反應(yīng)是物體對光選擇性的反射和吸收的結(jié)果。

1.光的基本知識2（2）光的折射：折射率：n＝sini/sinr（3）光的吸收：吸收率A＝lg(I0/I)=εcl

ε－消光系數(shù)；c－摩爾濃度；l－光程長度（4）光的散射：粒徑不同散射率不同,兩相折光指數(shù)差越大散射率越大。（見132頁圖）散射率＝I/I0＝e-SclS-散射系數(shù)；c-濃度；l-厚度。（2）光的折射：折射率：n＝sini/sinr3Kabelka-Munk公式

K/S＝（1－R)2/2RK-吸收系數(shù)；S-散射系數(shù)；R-反射系數(shù)。對于多種顏色的混合顏料（以白色為分散底漆）：（K/S)混合=C1(K/S)1+C2(K/S)2+….+(K/S)w此公式是多種顏色配色的基礎(chǔ)，計算機配色的理論來源。Kabelka-Munk公式4

2.漆膜的遮蓋力與光的關(guān)系遮蓋力：顏料遮蓋住被涂物的表面，使它不能透過漆膜而顯露的能力。產(chǎn)生的原因：1、漆膜的吸收（炭黑）2、光在顏料與成膜物內(nèi)的散射單位面積的最小用漆量最小漆膜厚度表示方式2.漆膜的遮蓋力與光的關(guān)系遮蓋力：顏料遮蓋住被5

顏料粒子越小，分散度越大，反射光的面積越大，成膜物質(zhì)的吸光率越大，遮蓋力越大。對大多數(shù)顏料而言，最有效的粒子尺寸為可見光波長的一半，此時發(fā)生折射、散射的效果最好。顏料粒子越小，分散度越大，反射光的面積越大，6

3.顏色的屬性及表征

自然界中物體的顏色千變?nèi)f化，人之所以能看見物體的顏色，是由于發(fā)光體的光線照射在物體上，經(jīng)吸收、反射后作用于眼睛的結(jié)果，所以顏色產(chǎn)生的三要素為光源、物體、人。顏色的品種變化無盡、絢麗多彩，但各種顏色之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，要確切地說清楚某一種顏色，必須考慮到顏色的三個基本屬性，每一種顏色都可用3個參數(shù)來確定，即色調(diào)（色相）、明度（亮度）和飽和度（彩度）。3.顏色的屬性及表征7（1）色相或色調(diào)（H:hue）色調(diào)是顏色的光譜特性，相應(yīng)于一定的波長。色調(diào)是指在物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢來決定的，不同的波長產(chǎn)生不同的顏色感覺，色調(diào)是決定顏色本質(zhì)的基本特征。如：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫稱為有彩色。白、黑、灰稱為無彩色，無選擇吸收。5個主色調(diào)：紅（R）、黃（Y）、綠（G）、藍（B）、紫（P）（1）色相或色調(diào)（H:hue）8（2）明度或亮度（V:vividness）明度是人眼對物體的明亮感覺，能夠表征出顏色的明、暗深淺的差別，如黑色的明度為0，白色為10，中間色為5，0～10之間明度的差別用等度進行分割。一般反射率越高明度越強。光強度的表現(xiàn)。

自然界中：紫色明度最低；黃色明度最高；紅綠中等（2）明度或亮度（V:vividness）9（3）彩度或飽和度（C:colorsaturation)

彩度代表顏色的純度，一種色不加其它色彩成為純色，加入其它光稱為復(fù)色，因此，彩度表示飽和和純潔的一種特性，當(dāng)物體反射的光線單色性越強，則物體的飽和度越高。

彩度分為0～20檔，高檔彩色最濃，低檔彩色最少。低于0.5就認為無彩色。注：非彩色(白、黑、灰）則只有明度的差別，而沒有色調(diào)和飽和度這兩個屬性。

（3）彩度或飽和度（C:colorsaturation)10

（4）顏色的孟塞爾系統(tǒng)

1905年，美國畫家A.H.孟塞爾發(fā)明了一種類似球體的模型，把表征顏色的三個參數(shù)全部表現(xiàn)出來，在立體模型中的每一部位各代表一個特定的顏色，目前國際上已廣泛采用孟塞爾顏色系統(tǒng)，作為分類和標(biāo)定表面色彩的方法，其表示方法為HV/C。

（4）顏色的孟塞爾系統(tǒng)11目前，涂料工業(yè)中對漆膜顏色的規(guī)定還是以孟塞爾坐標(biāo)系統(tǒng)為準(zhǔn)，GB/T3181-1995顏色標(biāo)準(zhǔn)包括了目前經(jīng)常生產(chǎn)和使用的主要色漆產(chǎn)品的顏色，由83個顏色組成。目前，涂料工業(yè)中對漆膜顏色的規(guī)定還是以孟塞爾坐12孟塞爾表色體系HV/C

顏色：紅黃紅黃綠黃綠藍綠藍藍紫紫紅紫無彩色

符號RYRYGYGBGBPBPRPN孟塞爾表色體系HV/C顏色：紅黃紅黃綠黃綠13明度（V）：白色=10，黑色=0，中間色=5。彩度（飽和度C）：中心軸位置彩度為0，離中心越遠，離環(huán)越近，彩度越高，彩度在0—12間劃為6個級別。色相（H）：圓環(huán)圓周表示。如：G5/6：表示綠色，明度5，彩度6明度（V）：白色=10，黑色=0，中間色=5。彩度（飽和度C14第4章顏料與漆膜的表觀性能ppt課件15

（5）顏色的CIE系統(tǒng)國際照明委員會（CIE）的顏色體系任何一種顏色表示為：C＝r[R]＋g[G]＋b[B]分別用三個坐標(biāo)x、y、z表示三個假想原色值。x＋y＋z＝1平面坐標(biāo)x、y表示色源（與明度無關(guān)的色信息，稱為色品度），z坐標(biāo)為亮度垂直于紙面坐標(biāo)。用三個標(biāo)準(zhǔn)光源對某一顏色連線，交于光譜軌跡即為其光色相值。（5）顏色的CIE系統(tǒng)國際照明委員會（CIE）的顏16紫色線無真實光區(qū)域真實光區(qū)域紫色線無真實光區(qū)域真實光區(qū)域17軌跡圖用途計算機配色調(diào)整色差：上圖樣品1和樣品2對人的肉眼觀察很難看出色差，但是在軌跡圖上的位置是不一樣的。用色差儀可以得到矯正。軌跡圖用途計算機配色18

第三節(jié)漆膜的裝飾性

裝飾性的內(nèi)容遮蓋率顏色光澤度第三節(jié)漆膜的裝飾性裝191.涂料調(diào)色原理-互補色原理三原色：紅、黃、藍間色：橙、綠、紫對應(yīng)的互補色：紅-綠；黃-紫；藍-橙1.涂料調(diào)色原理-互補色原理三原色：紅、黃、藍20

涂料的配色原理（a）加色法：多種光源疊加的結(jié)果。（b）減色法：多種顏料對光源吸收的結(jié)果涂料配色屬于減色法，自身的三原色（黃、紅、藍）和三輔色（綠、橙、紫）混合涂料，添加一種顏色，可以減弱其互補色。涂料的配色原理（a）加色法：多種光源疊加的結(jié)果。涂料21

附：配色基本關(guān)系式

紫色=白色-綠色

青色=白色-紅色

黃色+紫色=白色-藍色-綠色=紅色

黃色+青色=白色-藍色-紅色=綠色

紫色+青色=白色-綠色-紅色=藍色

黃色+紫色+青色=白色-藍色-綠色-紅色=黑色附：配色基本關(guān)系式紫色=白色-綠色22

通常市場出售的乳膠涂料多以白色和淺色為主，深色涂料用量相對較少，并且大都用在特殊的部位或外墻。建筑涂料生產(chǎn)廠多生產(chǎn)白涂料和用色漿調(diào)色的各色涂料。通常白色涂料備好后，所需顏色的涂料可自行調(diào)配，可外購細度低于成品涂料細度的色漿，自己配制。通常市場出售的乳膠涂料多以白色和淺色為主，23

調(diào)色步驟如下：

（1）、分析并找出所配制的有色涂料所需色漿類別。

（2）、在攪拌情況下緩慢加入所需顏色色漿，加完一種色漿后要充分攪勻，再加入第二種，要隨時取樣與樣板比較。需要提醒的是乳膠涂料的干、濕膜色差較大，干膜比濕膜顏色深，因此要注意同等條件對比，以以保證涂料的色調(diào)一致。

（3）、調(diào)色時應(yīng)本著先反深淺，再找色調(diào)的原則，對深色色漿要免加入量誤差太大。

調(diào)色步驟如下：

24

（4）、色漿易產(chǎn)生沉淀，在配色之前應(yīng)先攪拌均勻后再使用，以免配方加入量誤差太大。

（5）、有色涂料無論用量多大最好同一罐配守，以免出現(xiàn)色差，如果一罐調(diào)配有困難，也應(yīng)先分次調(diào)配，再將各批次同比例進行混合，攪拌均勻后方可使用，以確保顏色均勻一致。

（4）、色漿易產(chǎn)生沉淀，在配色之前應(yīng)先攪25

2.漆膜的光澤

（1）光澤的含義：

漆膜的光澤是一種物理性能，就是漆膜表面把投射其上的鏡面光線反射出去的能力，反射的光量越多，則其光澤越高。漆膜光澤對裝飾性涂層來說是一項重要的指標(biāo)。檢測出的是鏡面光澤，散射光不產(chǎn)生光澤。2.漆膜的光澤26

（2）光澤度的測定

0o、20o、45o、60o、75o、85o幾種檢測（2）光澤度的測定27標(biāo)準(zhǔn)名稱：漆膜光澤度測定法

標(biāo)準(zhǔn)號：GB/T1743-1979(1989)測量范圍選擇：85o：測低光澤漆膜60o：測一般光澤漆膜20o：測高光澤漆膜標(biāo)準(zhǔn)名稱：28

涂料光澤度劃分高光澤：70％以上；半光澤或中光澤：70％～30％；蛋殼光：30％～6％；蛋殼到平光：6％～2％；平光：2％以下涂料光澤度劃分高光澤：70％以上；29

（3）影響光澤的因素①涂膜表面的粗糙度物體表面的粗糙度越小，則被反射的光線越多，光澤度越高。相反，如果物體表面凹凸不平，被散射的光線增多，導(dǎo)致光澤度降低，因此顏料粒度、晶型等都會影響（球形、片狀、針狀）。

（3）影響光澤的因素30②

涂膜的成膜過程涂料涂刷在物體表面上后，通過溶劑的揮發(fā)而固化成膜。涂料涂膜的形成過程對涂膜的表面粗糙程度和光澤至關(guān)重要。如貝納爾旋流渦等。涂料在應(yīng)用期間光澤度會發(fā)生變化。揮發(fā)成份導(dǎo)致收縮。②

涂膜的成膜過程31

③顏料的粒度和分布涂料中顏(填)料的顆粒大小和粒度分布是影響涂膜光澤的重要因素之一。人們在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顏料顆粒的直徑小于O.3μm時，才可以獲得高光澤的涂膜。原因：分散在涂料中的顏料顆粒在制成一定厚度的涂膜，并干燥后，僅有最上層的顏料顆粒局部地上突，顆粒直徑小于O.3μm的顏料離子所造成的涂膜表面粗糙度不會超過O.1μm。當(dāng)顏料的平均顆粒直徑在3～5μm之間時，可以得到消光效果較好的涂膜。③顏料的粒度和分布32④顏料的體積濃度(PVC)及顏料的分散性的影響

當(dāng)顏料種類和用量確定后，分散越好，涂膜表面的光澤度越高。④顏料的體積濃度(PVC)及顏料的分散性的影響33⑤漆膜分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)摩爾折光度：R＝[(n2-1)M]/[(n2+1)d]其中M-分子量；n-折射率；d-密度；R越大，光澤度越高；一般來講含有雙鍵或共軛雙鍵的成膜物質(zhì)光澤度高。如苯丙乳液、不飽和聚酯等。⑤漆膜分子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)34

（4）鮮映性

涂料反映影像的清晰程度（DOI值：distinctnessofimage）。用來檢測高級涂層的特性。采用13個等級：0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5、2.0目測觀察判定。（4）鮮映性35

（5）霧影光澤度在90％以上，產(chǎn)生的霧影效果。采用雙光束光澤度檢測儀。參比光束消除溫度顏色的影像，主光束測涂料漆膜光澤。范圍0～250.實際霧影值最高可得1000（5）霧影36

3.漆膜消光

降低漆膜光澤度（消光）的方法：

①賦予漆膜表面一定的粗糙度（微觀粗糙度）②添加消光劑用來使涂膜表面產(chǎn)生預(yù)期粗糙度而明顯降低凃膜光澤的助劑稱為消光劑。如：氣相二氧化硅（粒徑小，平均0.012微米，粒徑范圍0.004～0.17微米，多孔及比表面積大），聚乙烯蠟、聚四氟乙烯蠟（比重小）等。

③使用球狀顏料粒子。3.漆膜消光降低漆膜光澤度（消37

4.漆膜閃光金屬片、珠光顏料、玻璃微珠顏料等。分三類：金屬片顏料（如：鋁粉）、似金屬片顏料（主要是云母系列）、超細透明金屬氧化物（TiO2、MgO、ZnO等）鋁粉顏料：厚度0.1～2.0微米，直徑0.5～200微米；加入35％200號溶劑油防止飛揚，產(chǎn)生危險。具有高防腐、高反射、保溫、隔熱作用。珠光顏料：云母、金屬氧化物等。TiO2珠光膜厚度改變透射反射光。在100～140nm，反射銀白色，幾乎沒有透射光。在200～370nm，透射和反射產(chǎn)生干涉光的色彩。應(yīng)用于：印刷、涂料、塑料和化妝品。4.漆膜閃光38

第四節(jié)漆膜的保護性主要是防止腐蝕：過程要經(jīng)歷預(yù)處理、底涂、中涂層、面涂預(yù)處理：改變底物的親和性能；底涂：提供基本防腐作用；中涂層：減少透氣和水分侵入；面涂：獲得良好外觀；第四節(jié)漆膜的保護性主要是防止腐蝕：過程要經(jīng)歷預(yù)處理、391.漆膜防腐蝕概念完整漆膜的防腐蝕：水分和氧氣的滲透力；水分子替代漆膜分子的能力（漆膜的濕附著力）；不完整漆膜的防腐蝕：抑制陰極脫層、鈍化顏料底漆、富鋅底漆。1.漆膜防腐蝕概念完整漆膜的防腐蝕：水分和氧氣的滲透力；水402.完整漆膜的防腐蝕漆膜的濕附著力影響：預(yù)處理、漆膜的完整涂裝（烘烤底漆滲入底物更深）、漆膜分子不被水解、樹脂的抗皂化性能好（酰胺基團抗皂化好于酯類基團）、漆膜避免殘留水溶性組分（引起漆膜起泡）。2.完整漆膜的防腐蝕漆膜的濕41

影響漆膜通透性的因素：漆膜玻璃化溫度：Tg要高于環(huán)境溫度，自由體積小，滲透減少；但是，氣干涂料不能太高，否則不能得到干燥。主要成膜物：高聚物有親水基團，透過率就高；氯乙烯、偏氯乙烯等具有很好的耐腐蝕性。顏料：增加顏料含量可以減少透過率，水分和氧不能穿過顏料顆粒。提高PVC可以透過率減少，但是不能超過CPVC。片狀顏料更容易減少透過率。多道涂覆：底漆要完全滲透，還要?。ǜ街Ω撸?0nm～0.2微米；面漆厚，阻力大，減少透過率。涂料的漆基：各種不同樹脂具有不同的耐皂化性能。影響漆膜通透性的因素：423.不完整漆膜的防腐蝕抑制陰極脫層：延劃痕進入水和氧，逐步脫層；提高濕附著力、抗皂化性能，添加顏料可以有效防止陰極脫層。含鈍化顏料漆：在金屬表面形成鈍化保護層。氧化鉛（紅丹），在保護底物的同時，漆膜容易水化起泡；鉻酸鹽顏料高濃度下可以起鈍化作用。上述顏料均有毒，限制使用，近來用低毒顏料磷酸鋅和磷酸鋁代替。