功能性颜料：防腐、导热、导电、特效和惰性等功能颜料探秘

作者：精颜化工日期： 2023-12-04 点击量：文字大小：大中小

探秘五种重要的功能性颜料：防腐颜料、导电颜料、导热颜料、特效颜料和惰性颜料

功能性颜料（Functional Pigments，FP）是行业中一个相对模糊的术语，因为它可以被解释为包括防腐颜料、导电颜料、导热颜料和特效颜料，以及填充剂（也称为惰性颜料）。本文主要介绍这五种功能性颜料，但还有其他类型的功能颜料。

防腐颜料

防腐颜料（Corrosion Inhibitive Pigments，CIP）有助于防止或减少每年因钢铁腐蚀而造成的成本，估计在全球范围内超过2万亿美元。腐蚀主要是由于金属与环境发生反应而导致的电化学恶化，将金属转变为最低能量状态。氧化发生在阳极（正极），还原发生在阴极（负极）。水、氧气和盐（特别是强酸）的存在通常会加速腐蚀。

这些防腐颜料有一定的溶解度，但为了活跃和有效，涂层必须允许一些水扩散以溶解颜料。如果溶解度过高，颜料将从涂层中溶出得太快，降低颜料用于抑制腐蚀的时间。

在选择防腐颜料时的另一个主要考虑因素是pH值。例如，具有高pH值的颜料可能对酸催化体系的固化产生不良影响。相反，具有低pH值的颜料可能对水性体系的稳定性产生不利影响。

绝大多数防腐颜料由锌、锶、铬、铅、钼、铝、钙或钡等金属离子（阳离子）与磷（正磷酸和多磷酸）、铬酸和硼酸等阴离子的组合构成。尽管六价铬酸铬（Cr+6）和锶在抑制腐蚀方面非常有效，但由于各种环境和毒理学法规的限制，它们的使用非常有限。

导电颜料

导电颜料（Conductive Pigments，CP）是一种能够通过涂层传输能量的颜料。导电颜料允许电流通过或散去，如静电消散材料中所用。

导热颜料

导热颜料增加了热量通过涂层的传递速率，并在冷却系统中得到利用，通过空调散热片和线圈大大减少了设备运行的能源成本。

导电和导热这两种应用中包括的颜料类型有银、镍、银包覆镍、炭黑、多壁和单壁碳纳米管以及其他材料等。其中一些可用于配制具有电磁干扰屏蔽（EMI shielding）效果的涂层。电磁屏蔽是通过用导电或磁性材料制成的屏障阻挡磁场来减少空间中的电磁场。EMI电磁干扰屏蔽用于敏感的分析仪器以及雷达探测的保护。

特效颜料

特效颜料（Special-Effect Pigments，SEP）是能够提供无限或多种颜色和效果的颜料，为涂料提供了无限的设计可能性。这些效果包括闪烁灯光的幻觉、金属反射、干涉闪光、随着视角和光源变化的颜色变化和光泽。在精颜化工上一篇文章中，我们对这个主题进行了详细的介绍，所包含的特效颜料包括感温变色颜料、感光变色颜料、荧光颜料、磷光颜料、珠光颜料、金属片状颜料等。

惰性颜料

惰性颜料（Extenders）也称颜料填充剂，听起来并不十分引人注目或重要，但实际上它们非常重要，它们用于提供许多功能，包括提高遮盖力、阻隔污渍、单遍底漆和涂装、增加擦洗抗性等。如使用小颗粒的硅酸盐来调整二氧化钛（TiO2）的颗粒，以提高遮盖颜料的效率；云母颜料在印刷中用于提供油墨更好的清晰度，因为它们不会渗透纸质基材太多；在防腐涂料中，云母铁氧化物在膜中形成了“曲折路径”，使水分迁移，从而提供更好的保护。

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