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0 引言
随着乳胶漆行业的快速发展，色漆的应用也引起了涂料厂商和消费者的兴趣。色漆不仅能提供绚丽的装饰效果，而且色漆中的颜料还可以为漆膜提供遮盖力、耐光耐候性等其他性能。涂料厂商可以利用消费者对颜色不断变化的需求促进乳胶漆市场的发展。
1 色浆概述
乳胶漆调色用色浆是由颜料、分散润湿剂、水溶性有机溶剂、水或树脂组成的均一稳定的、具有触变性的可流动浆料。按其应用途径可分为工厂用(In-Plant)调色色浆和零售店用(POS)机用色浆。工厂用色浆和机用色浆的主要区别在于色浆的计量注入方式不同，前者以质量形式注入，后者主要以体积式注入，也可以质量式称量加入。高品质色浆要求批次间的色相、色强度等性能参数具有一致性，而且与各种乳胶漆有较好的相容性，并不影响任何漆膜性能。
2 色浆的评估方法
无论是工厂调色还是机用调色，为确保调色准确性以及漆膜性能和涂料的施工性不受影响，应对色浆进行以下方面的评估。
2.1 色浆与乳胶漆的相容性
相容性指色浆在基漆里的展色性能。因为色浆是颜料以表面活性剂润湿稳定的在树脂或水中的分散体。颜料粒子在机械力的作用下把凝聚体和絮凝物等二次团粒粉碎为工艺要求的细小颗粒(见图1)，在分散剂的作用下应处于稳定的状态，不再产生凝聚或沉降。不相容的主要原因之一是分散好的颜料粒子重新回到了团聚的絮凝状态(图2)。主要表现问题如：粒子反粗，颜色展色性不佳，漆膜表面有缺陷等。相容性可通过指研实验测试。色浆的相容性问题会降低涂料的漆膜性能，影响调色精度，增加调色成本。
如图1、2 所示：颜料絮凝体在机械力的作用下被粉碎成更细小的颗粒，在分散剂的保护下，颗粒处于稳定状态。当处于稳定状态的分散颗粒受其他因素如体系黏度、二氧化钛、乳胶漆中的分散助剂等影响，重新团聚在一起，称为絮凝。
目前市面上的高档建筑用色浆均要求与各种丁苯、苯丙、纯丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等各种乳胶漆有较好的相容性。如赢创德固赛的Colortrend®810、Colortrend®C 系列，采用了无树脂体系，避免色浆用树脂与各种乳胶漆树脂的不相容，从而提高了体系的相容性。
2.2 色浆的色强度及控制范围
色强度或着色力是表征一种色浆与另外一种色浆混合时，该色浆显示其自身颜色的能力，通常以二氧化钛来衡量。即将1 g 色浆冲淡到标准颜色的1/25 深度时所需钛白粉的量，数值越大，着色力越高。着色力是颜料对光线吸收的散射结果，主要取决于吸收，吸收能力越大，着色力越强。该性能与色浆所用颜料的化学组成、粒径分布、形状、晶型以及分散程度相关。有机颜料的着色力一般要好于无机颜料。有机颜料中，与分子的结合度越高或芳香族化合物含量越高，着色力越强，而在晶体点阵结构中具有阳离子捕捉能力的无机颜料着色力强于普通无机颜料。
颜料的粒径越小，比表面积越大，着色力也越高，但超过一定极限后其着色力也会随粒径的减小而减弱[1]。涂料用户应根据需要选择适合的色浆，因为高着色力色浆适合于工厂调色，便于工厂大批量、经济地调色；而机用调色所用色浆若着色力太高，会因为调色机的精度而限制色浆的最小注入量，从而影响调色精度。同时，色浆批次间应具有较高的一致性，使得在基漆批次稳定性的同时，调色配方具有重现性。Colortrend®C 是高浓度的工厂调色用色浆，批次间的着色力控制在±2%，色差0.5，较其他同类产品±3%的控制范围具有更好的批次稳定性，利于配色的重现性。Colortrend®810 具有适中的着色力，适合机器调色，批次间的着色力控制在±2%、色差0.5。
2.3 色浆的流变性和黏度
流变性是指流体在受到外部剪切力作用时发生流动、变形的特性。流体对流动的阻力用黏度来表征。剪切应力与剪切速率之比称为黏度。根据流变特性流体可分为牛顿型和非牛顿型。色浆和涂料属于非牛顿型流体、具有假塑性。这种假塑性是一个与剪切时间和剪切历程有关的现象。在一定剪切应力下随着剪切时间的增加流体黏度下降(见图3)；随着剪切速率的增加，流体黏度下降；停止剪切，黏度又逐步上升直至恢复到初始黏度(见图4)。
涂料从制造、贮存、施工到成膜会经历不同的剪切速率，相应地在不同的阶段应有不同的黏度。如运输贮存时所处的剪切速率相对较小，同时需要较高的黏度使整个体系处于均匀稳定的状态；实际施工时的剪切速率较高、涂料需要较低的黏度便于涂刷(见图5)[ 2]。
色浆在存放、调色及与涂料一起施工过程中应具有不同的黏度以满足涂料的实际应用要求，同时确保色浆在调色机和运输存储过程中性能稳定，并对涂料的施工性能无影响。
2.4 色浆的色域范围
色浆的色域范围是指色浆所用颜料覆盖的色空间范围。色浆颜色覆盖的色域越广，越便于由色彩轮上离目标色最近的色浆调配到目标颜色。因为涂料配色是减法配色，这能减少颜色的饱和度损失，利于得到鲜艳的颜色，同时节省配色成本。以Colortrend®810 系列为例，12 支色浆在Lab 色空间的分布如图6 所示。
如目标色为鲜艳的橙色，可以用中黄T 和有机红R 配得。如果没有T 色浆供选择，将用有机黄AXX 和有机红R调配。但这种方式会消耗较多的AXX，不利于得到较高饱和度的颜色。因而色浆的色域覆盖越宽，越容易以较低成本配到精确的目标颜色。利用Colortrend®810 色浆所能配到的颜色范围如图7 所示。图中的小亮点代表所能配到的颜色，圆心附近的白色区域是小亮点集中的区域，说明该范围内有更多的颜色能由色浆配得。
2.5 色浆的耐光耐候性
耐光性是指漆膜暴露于户外日光、玻璃窗后或户内人造光中，材料的褪色或性质的变化，而耐候性是将漆膜暴露于有一定的湿度、温度和水接触的日夜循环的环境中漆膜性能的变化。色浆的耐光耐候性取决于颜料的基本性能，如化学结构、粒径等，还与涂料中的树脂等组分有关。颜料的粒径越小、比表面积越大，越容易吸收更多的能量而引起较大的破坏。一般来说，无机颜料的耐光耐候性要好于有机颜料。目前乳胶漆中常用的有机颜料主要为偶氮类、酞菁类、杂环与稠环酮类。涂料中常用的有机红PR112、汉沙黄PY74、永固黄PY83 即为偶氮类，主要用于内墙涂料。杂环与稠环酮类包括喹吖啶酮(如PR122，PV19)、二噁嗪类(永固紫PV23)、异吲哚啉酮类(PY110)、1,4-二酮吡咯并吡咯(DPP)类(如PR254)、蒽醌类(PR168)等。其中DPP类和蒽醌类具有较好的耐光耐候性，广泛用于外用涂料。为了改进偶氮类颜料的耐牢度性，缩合型偶氮颜料如苯并咪唑酮(PY154)被广泛应用于外用涂料。虽然色浆的耐光耐候主要与所用颜料有关，但实际使用时涂料中的树脂、二氧化钛等组分也会影响其性能。色浆的耐光性检测可通过把色浆的原色和冲淡色(1∶25)与蓝色标准样卡一同在1500 W 的氙灯日晒机中曝晒，测试结果分8 级。外用色浆要求其耐光等级在7~8 级。耐候性可通过户外曝晒或人工加速老化仪按ISO 11341 标准测得，分5 级评定，外用色浆的耐候性需达到4~5 级。Colortrend®C 色浆被广泛应用于外墙水性涂料，其原色和冲淡色(1∶25)耐光和耐候等级分别至少达到了4~5 级和7~8 级。
2.6 色浆的耐碱性
因乳胶漆所应用的基材一般为砂浆抹灰层，呈碱性。而颜料与碱接触后可能会造成颜料的变色，因而要求颜料要具有耐碱性。通过考察色浆所用颜料的耐碱性即可知道色浆的耐碱性能。耐碱性能5 级最好，1 级最差。Colortrend®C 色浆的耐碱性均达到了5 级。
2.7 色浆的干燥时间
对于机用调色要求色浆要有一定的保湿性，否则会引起调色机喷嘴的堵塞，影响调色精度。目前还没有关于色浆干燥时间测试的统一方法，涂料用户可以选择一种较好的慢干性色浆作为标准，所选色浆与该标准色浆作横向比较来确定是否能达到自己的要求。同时也可以把色浆放到调色机中实际测试喷嘴干结情况。
2.8 色浆的环保性能
随着建筑用水性色浆国家标准GB/T 21473—2008 和调色系统用色浆化工行业标准HG/T 3951—2007 的颁布，色浆的VOC(挥发性有机化合物)、重金属(Pb、Cd、Cr、Hg)、甲醛等项目将受到严格控制，具体要求见表1。市场上新推出的净味低VOC 等环保涂料也要求所使用的色浆达到环保要求。新一代的环保色浆也应运而生，如Colortrend®XC是不含VOC、APEO(烷基酚乙氧基化合物)的高浓度色浆，可以质量和体积计量；Colortrend®810 是零VOC 不含APE 的机用色浆，与Colortrend®888 色相一致。
3 结语
色浆性能会对色漆的漆膜性能(如耐光耐候性、耐水耐擦洗性)、调色准确性与批次稳定性有直接的影响。同时随着各种环保法规的出台以及大众消费者对生活环境的关注，色浆的环保性能也越来越受到涂料生产厂家的重视。目前市场上色浆林林总总，作为乳胶漆调色使用者，需要系统全面地考察色浆的各种性能是否满足自己的要求。
