涂料调色及影响因素探讨

涂料调色及影响因素探讨
于国玲1，周海中2，王学克2
（1 .南阳农业职业学院，河南南阳473 000；2 .南阳卧龙漆业有限公司，河南南阳473 000）

涂料除了防护功能外，它的装饰和标志作用需要通过色彩来体现。颜色是涂料的一项重要指标，调色工作是涂料生产中一个非常重要的工序，快速准确地调配出符合要求的颜色，可以提高生产效率；另外尽量减少批次间的色差，减少投诉也是调色员努力追求的目标。为此，笔者着重对涂料调色的影响因素进行分析。

1 调色的原理及方法
几种颜料混合后所呈现的颜色是混合颜料共同反射的色光，混合的种类越多，入射光被吸收的越多，反射的越少，表现出来的颜色就越暗，这就是涂料调色的减色原理。颜料减色混合原理见图1 ，不同颜色之间的关系见图2 。图2 中处于对角线的2 种颜色为互补色，要消去某种颜色就添加这种颜色的互补色，但互补色的使用会使颜色的明度降低。色彩三属性间的关系见图3 。

调色方法简单地说，就是缺什么颜色就加什么颜色，多哪种颜色就加这种颜色的互补色，再用白和黑调节饱和度，最终让颜色的3 个参数（色相、明度和饱和度）与样品颜色一致。

2 涂料调色的影响因素
2 . 1 色浆的影响
色浆中的溶剂对调色体系影响很大，如果溶剂的溶解力太强，有可能会出现渗色或对配套的底漆产生咬底；溶剂的溶解力太差，则影响颜料的展色性，还会导致色浆不能很好地分散于调色体系中，严重的可能会引起分层、絮凝、沉淀，甚至报废。溶剂的选择取决于体系的极性和树脂的种类。选择溶剂合适，成膜物在溶剂中以及各成膜物之间都处于良好溶解状态，颜料才能均匀稳定地分散于体系中，否则可能出现丰满度差、光泽低或表面乳光等涂膜弊病。
色浆与调色体系的相容性直接影响产品的质量，如果相容性不好，会出现颜料的析出或絮凝、分层。因为不同树脂对颜料的润湿能力不同，色浆进入体系后，体系内的各种树脂开始了对颜料的“争夺”。如果色浆与调色体系的相容性差，颜料很难脱离色浆中的树脂到达调色体系，影响展色性，即使勉强“逃出”，也不能与调色体系内的树脂很好地结合，颜料粒子的游离会造成存放期间颜料的析出或絮凝，导致存放后颜色变浅；如果色浆与调色体系的相容性好，色浆进入体系后迅速与调色体系内的树脂结合，颜料粒子被树脂包裹并稳定分散。
色浆黏度过高不易分散；但色浆太稀，颜料含量低就可能需要更多的色浆，颜料以外组分（如树脂或溶剂）的带入，会对涂膜的光泽产生一定的影响。色浆的细度太高会影响涂膜的外观，颜料的利用率低，在贮存过程中还会因为颜料的絮凝影响使用，实际生产中细度一般控制在2 0 μ m 以下。
2 . 2 干燥时间的影响
涂膜湿色一般较浅，干后变深，但不同体系有很大差别。图4 为中灰醇酸调和漆湿膜和干膜颜色的区别。总的规律是：表干时间越长（如水性漆及醇酸调和漆）的湿膜和干膜差别越大；表干时间越短（如丙烯酸、硝基、聚氨酯和环氧类）的湿膜和干膜差别越小。这是因为在涂膜表干过程中易上浮的蓝、黑等颜料一直在上浮，表干时间越长上浮越充分，颜色也就越深。

2 . 3 分散剂的影响
分散剂可提供较高的颜料承载量和较低的研磨黏度，不同的分散剂能使色浆表现出不同的黏度和色强度，进而影响体系的黏度及颜料的展色性。特别对于无树脂色浆，由于要用于不同调色体系，所以色浆中的分散剂与调色体系的相容性非常重要。
2 . 4 表面活性剂的影响
涂料调制过程中为了防止浮色、发花，改善流平，增强体系中各组分的混容性，通常要添加一些表面活性剂。表面活性剂的品种和用量要依据不同的颜料搭配和树脂体系通过试验决定。图5 为1 0 1 防沉剂加入底面合一橘红水性醇酸漆前后的颜色对比，表1 为1 0 1 防沉剂加入前后的色差对比。

由图5 和表1 可以看出，10 1 防沉剂对水性醇酸漆的颜色影响很大。
2 . 5 颜料体积浓度P V C 的影响
颜料体积浓度（P V C）对涂膜干燥过程中颜色的变化影响很大。P V C 较小时，湿膜颜色较浅，干后较深；随着P V C 的提高，干膜颜色逐渐变浅；当P V C 大于C P V C 时，干膜比湿膜颜色还浅。这是因为，树脂的折射率一般为1 . 5 5 左右，溶剂的折射率一般为1 . 4 8 左右，二氧化钛折射率为2 . 5 5 ~ 2 . 7 6 ，当P V C ＞ C P V C 时，溶剂挥发后钛白与树脂折射率之差小于溶剂挥发前钛白与溶剂折射率之差，导致干膜比湿膜颜色还浅；填料的干遮盖力也会使干膜的颜色变浅。图6 为中灰无光醇酸调和漆湿膜和干膜的颜色对比。

2 . 6 试板的材质和底色的影响
图7 为灰醇酸防锈漆涂在纸板和铁板上干膜的颜色对比，表2 为同一试样涂在纸板和铁板上干膜的色差对比。

由图7 和表2 可以看出，试板的材质对涂料的颜色影响很大，涂刷在铁板上的颜色较深，而且光泽较好；涂刷在纸板上的涂膜干后颜色较浅，光泽稍差，这主要是由于材质的吸油量不同造成的。纸板的吸油量较大，造成纸板上的涂膜表干较快，颜料浮色时间较短，颜色就会较浅；另外部分树脂会渗入纸质纤维，造成涂膜中的树脂减少，所以光泽也会稍差。
图8 为同一试样涂在不同底色的试板上的干膜颜色对比。

由图8 可以看出，底色对涂料的颜色影响很大，特别是对透明漆和遮盖力差的涂料影响更为明显，所以调色时一定要选择相同材质和底色的试板。
2 . 7 颜料的选择与搭配
2 . 7 . 1 颜料的选择
颜料不仅能赋予涂膜不同的色彩，还能改善色漆和涂膜的物理化学性能，如增大涂膜的附着力，改变树脂的流变性和涂膜的光泽，还可阻止紫外线穿透涂膜，增强涂膜的耐候性。
颜料的选择要依据涂料的用途。如果用作底漆或室内可不考虑颜料的耐晒性，如果用在户外一定要选耐晒颜料; 重防腐涂料中通常要加入云母氧化铁，片状的云母层层叠加把底材严密覆盖阻止S O 2、水气和紫外线的进入，可显著提高涂层的耐老化和防腐性能; 在有机硅耐高温漆中加入金属铝粉颜料，在高温下可形成A l—O —S i 键增强对底材的保护。颜料的选择依据是不同颜料的特性。颜料的色相、遮盖力、吸油量、着色力、润湿分散性、保光保色性、耐热性、毒性、密度等都是颜料选择时要考虑的内容。
2 . 7 . 2 颜料的搭配
每种颜色都带有不同的色头，颜料搭配使用时一定要充分考虑色头的影响。绿色通常用黄蓝搭配，但要做非常鲜艳的绿色，应首选酞青绿，不能用黄蓝搭配。因为黄色会和酞菁蓝中的紫头互补使颜色变暗；另外黄蓝产生的绿和黄颜料里的红头互补会让绿色变暗。黄蓝搭配可调配出较暗的绿色，也可用于消除体系的红相。要做非常鲜艳的紫色，首选永固紫，不能用红蓝搭配。大红容易浮色，开罐效果差；而且大红的黄头会和红蓝产生的紫互补让紫色变暗；铁红较暗，不可能做出非常鲜艳的颜色；红蓝搭配可消除体系的黄相。
橙色通常用红黄搭配，但要做非常鲜艳橙色，一定不能选用柠檬黄，因为柠檬黄的绿头和红互补会使颜色变暗；紫红也不能用，因为紫红中的紫和黄互补会使颜色变暗，应选用带黄头的红（如大红、钼铬红等）和带红头的黄（如中黄和浅黄）搭配使用。另外，红黄搭配可用于消除体系的蓝相。
2 . 8 干燥方式的影响
图9 是深灰底漆自干和6 0 ° C 烘干后光泽的对比，自干后光泽（6 0 °）为1 0 % ，烘干后光泽（6 0 °）为5 6 % 。试验表明，干燥方式对涂料（特别是亚光和无光涂料）的颜色和光泽影响很大，烘干会比常温自干颜色深而且光泽好。分析原因可能是温度的升高使涂料的黏度降低，有利于颜料上浮，所以颜色较深；黏度降低，填料下沉，表面的树脂增加，所以光泽较好；另外流平性的提高也会表现出较好的光泽。

2 . 9 环境的影响
环境光线很差时，颜色显得很暗，此时很难分辨出颜色的色相和饱和度等级；光线太强时也无法分辨出颜色的属性，只有亮度适中（1 0 0 0 c d/m 2），眼睛对颜色的3 种属性分辨能力最强。目视比色应在比色箱中进行，也可以利用明亮柔和的漫反射自然光进行比色，避免阳光直射。另外环境的颜色对目视比色影响很大，所以调色的环境应该淡雅柔和。施工时的环境因素对涂膜的外观影响很大，温度、湿度不仅影响涂层的成膜能力，还影响涂膜的表面光泽,特别是对水性漆、硝基漆影响较大，易造成雾光、发白等表面缺陷。
2 . 1 0 其他因素的影响
涂膜的厚度、涂料的黏度、光源的方向、看色的角度、试板和样板的位置关系、人为因素等对涂料的调色都有一定的影响。

3 结语
虽然电脑调色技术已日趋成熟，但电脑调色的不足也显而易见：设备投资较大，数据库建立工作繁重，灵活性不足，对异型工件不能测色，对亚光、无光及纹理表面测色误差较大等，所以涂料的人工调色还将长期存在。深入了解涂料调色的影响因素对涂料的调色工作有非常重要的现实意义。