功能性顏料：防腐、導熱、導電、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、導電顏料、導熱顏料、特效顏料和惰性顏料

功能性顏料（Functional Pigments，FP）是行業中一個相對模糊的術語，因為它可以被解釋為包括防腐顏料、導電顏料、導熱顏料和特效顏料，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，估計在全球范圍內超過2萬億美元。腐蝕主要是由于金屬與環境發生反應而導致的電化學惡化，將金屬轉變為最低能量狀態。氧化發生在陽極（正極），還原發生在陰極（負極）。水、氧氣和鹽（特別是強酸）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擴散以溶解顏料。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生不良影響。相反，具有低pH值的顏料可能對水性體系的穩定性產生不利影響。

絕大多數防腐顏料由鋅、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，但由于各種環境和毒理學法規的限制，它們的使用非常有限。

導電顏料

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

導熱顏料

導熱顏料增加了熱量通過涂層的傳遞速率，并在冷卻系統中得到利用，通過空調散熱片和線圈大大減少了設備運行的能源成本。

導電和導熱這兩種應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探測的保護。

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計可能性。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，我們對這個主題進行了詳細的介紹，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，因為它們不會滲透紙質基材太多；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。

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