調(diào)色在粉末涂料的生產(chǎn)中,一直占有一個特別重要的地位，準(zhǔn)確和快速的調(diào)色方法直接影響到粉末涂料產(chǎn)品的銷售。粉末涂料與液態(tài)涂料相比在組分、物理狀態(tài)、施工介質(zhì)和成膜過程等方面有著很大的差別。因此,了解和掌握好粉末涂料的配色理論和生產(chǎn),特別是變化諸多的粉末涂料調(diào)色理論與實(shí)踐的關(guān)系,對一個從事粉末涂料研究或生產(chǎn)第一線的粉末涂料技術(shù)人員來說是很有必要的。
1、顏色是光線的一部分被物體吸收后所發(fā)生的變化在我們頭腦中產(chǎn)生的一種反映。這種反映(即顏色感覺) 不僅與物體固有的色彩特性有關(guān),而且受時間、空間、被涂物外表狀態(tài)以及該物體所處周圍環(huán)境的影響,還與各人的客觀經(jīng)歷、主觀看法和視覺靈敏度等因素有關(guān)。國際照明委員會(CIE) 所規(guī)定的測量和評價顏色的全部方法,都是以這些可變因素為基礎(chǔ)的。從色板返回到觀察者眼睛的光,通常等于入射光的反射與散射部分之和,再加上透射光和吸收光的平衡值。對于每一塊色板來說,上述幾部分光通常因波長不同而發(fā)生變化。因此,觀察者所接受的光一般與光源所發(fā)出的光完全不同。我們所能看出的兩個物體顏色的差別,可以用色調(diào)(主色) 、色值(明度) 和 色度(色的飽和度) 這3個量來表征。這3個量叫做色度坐標(biāo)。兩種獨(dú)立的顏色之間最明顯的差別叫做色調(diào)。目前可以辨別出來的色調(diào)多達(dá)500多種,但在 這500多種色調(diào)中,只有4種為單色色調(diào)。這4種色調(diào)規(guī)定為絕對紅色、黃色、綠色和藍(lán)色,其他色調(diào)均被看作是這四種色調(diào)中任意兩種或兩種以上色調(diào)的混合產(chǎn)物。兩種相同或不同色調(diào)的顏色之間第二個差別是可見色調(diào)的量。這一變量叫做顏色的色度或色的飽和度。在色度坐標(biāo)中,對顏色飽和度的上限尚未作出明確規(guī)定,只規(guī)定了一個零飽和度。當(dāng)顏色處于零飽和度時,則失去了色調(diào)感覺而成為了白色。明度是兩種顏色之間第3個明顯的差別。利用色度坐標(biāo)我們可表征一種顏色。在形形色色的各種顏色系統(tǒng)中,最有名的是Munsell系統(tǒng),如圖所示。
Munsell 顏色系統(tǒng)各種顏色的次序是按色調(diào)盤中的色調(diào)從下向上的明度或色值,以及離中心灰色柱的距離而變化的彩度( 或飽和度) 進(jìn)行排列的。
Munsell系統(tǒng)中顏色用紅( R) 、黃( Y) 、綠( G) 、藍(lán) (B) 、紫( P) 5 種主要色調(diào)和5 種中間色調(diào)組成色調(diào)圓盤。這10 種色調(diào)中的每一種色調(diào)又分為10個等級。色調(diào)圓盤的中心是灰色柱,其亮度從下端的0一直增大到頂端的10 ,這一亮度尺度稱為明度。從灰色柱開始,顏色的飽和度隨色調(diào)圓盤半徑的增大而增大。 飽和度標(biāo)尺叫做彩度(從中心灰色柱到圓周線的距離變化代表飽和度的變化) 。Munsell系統(tǒng)表示法其顏色間隔由大約1500種顏色的彩印紙片所組成,其每一個顏色都有一個色位坐標(biāo)。例如,3RP 3. 65/ 4. 50 , 這一組數(shù)字表示: 色調(diào)紅2紫色為3 ,明度為3. 65，飽和度為4.5。Munsell系統(tǒng)有二個顯著的特點(diǎn):一是與人的視覺一致;二是標(biāo)志的方法不受樣品的限制。
2、粉末涂料的顏色調(diào)配與控制調(diào)配顏色意味著要顏色甲等于顏色乙。如何將著色劑的各個變量(如顏料、分散度、用量及比例等) 調(diào)節(jié)到能再現(xiàn)這種視覺特性？首先一個好的調(diào)色人員必須有良好的視覺,并經(jīng)長期實(shí)踐和良好訓(xùn)練,其 次配色人員應(yīng)根據(jù)顏色甲篩選出適合顏色乙用的著色劑和著色劑適當(dāng)?shù)挠昧勘壤＿@一方面粉末涂料的調(diào)色更難一些,因?yàn)榉勰┩苛媳仨毻ㄟ^制粉(由于樹脂、添加劑及顏填料的性質(zhì)不同,需通過與之相適應(yīng)的混合、熔融擠出、粉碎等工序,從原來的無規(guī)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種均勻分布狀態(tài))、噴板、烘烤固化后才能看到色板的顏色效果,且在配制過程中受到的可變因素較多。例如我們在選擇粉末涂料用的有機(jī)顏料時, 需考慮其顏料的耐熱性、耐起霜性、沉析貼層性以及顏色穩(wěn)定性等性能。有機(jī)顏料的耐熱性主要受被著色介質(zhì)的影響,耐熱性不良會導(dǎo)致色調(diào)和色強(qiáng)度的變化,這種色相的變化是由于顏料與固化劑之間的反應(yīng)引起的。含有氨基或酰胺基化合物的環(huán)氧樹脂固化促進(jìn)劑,特別容易發(fā)生這類反應(yīng)。目前,人們還不能根據(jù)顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)來預(yù)測某種顏料在粉末涂料中的適用性。起霜現(xiàn)象通常在涂料烘烤后呈現(xiàn)。有機(jī)顏料起霜時,在涂層表面形成一層彩色的沉積層, 沉積層能被擦去。產(chǎn)生起霜的原因是在較高溫度下, 溶解在基料中的某些有機(jī)顏料重新結(jié)晶。沉析貼層與起霜很相似,其形成與基料/固化劑體系有關(guān),是固化交聯(lián)后粉末涂層表面形成的一層可除去的彩色沉積物,與起霜的區(qū)別是,沉析貼層一經(jīng)擦去后,不會再出現(xiàn)。因此,嚴(yán)格地考查可用著色劑的顏色、著色力、成本、分散性、加工穩(wěn)定性等方面的問題以后,才能決定能基本滿足配色的要求,同時還要考慮如下一些問題:
第一,粉末涂料待配顏色的種類,是高光、半光、無光或美術(shù)型涂層？是否有金屬顏料的特點(diǎn)？是透明還是半透明？
第二,如何使配色準(zhǔn)確？在放大生產(chǎn)中怎樣使小試配色與生產(chǎn)配色一致？即怎樣解決色彩漂移問題。
適當(dāng)?shù)剡x擇著色劑固然重要,但這并不等于能獲得關(guān)于著色劑正確用量的信息。著色劑用量的確定, 目前絕大多數(shù)廠家是根據(jù)配色人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及常用各色粉末涂料中樹脂與顏料的比例用嘗試的辦法決定的。這種嘗試的過程有人用植物油調(diào)色的方法,有人用加熱熔融粉末涂料的方法試驗(yàn),由于存在與實(shí)際生產(chǎn)過程中顏料分散及潤濕過程條件的差別, 這種嘗試的準(zhǔn)確性不高,特別是當(dāng)含有酞菁系有機(jī)顏料時,常表現(xiàn)出分散不均,顯色不夠。然而不管怎樣, 配色技術(shù)人員首先應(yīng)根據(jù)銷售部門提供的色板,就兩個問題會同銷售部門與客戶達(dá)成一致意見: 第一,色板是否可以在任意光源下觀察？第二,甲和乙顏色之間的差異為多少客戶能接受, 換言之即公差將是多大？解決了這些問題不僅可節(jié)省配色人員的時間,而 且可避免所配制的顏色在符合客戶要求方面與銷售部門或用戶發(fā)生糾紛。配色人員在配色之前,必須對他所選用的著色劑有比較清晰的認(rèn)識,這包括擬使用的各著色劑的使用量及對色板的顏色會出現(xiàn)什么情況有一個正確的估計。往往是這樣的一種情況:色調(diào)的精細(xì)微調(diào)較顏色開始時的近似配色更加復(fù)雜。
色彩漂移是在各道生產(chǎn)工序或某一生產(chǎn)工序中, 能引起顏色變化的許多問題的一個綜合術(shù)語。一般地說,這些問題可分為兩大類,一類是配色和觀察問題,另一類是生產(chǎn)過程中實(shí)際色彩變化的控制問題。影響色彩均勻性的加工問題是多方面的,比較明顯的問題是計算、稱量和混合潤濕上的偏差及著色劑本身所含的雜質(zhì)等。許多著色劑受高溫影響變化,因此, 嚴(yán)格控制擠出機(jī)的溫度是必要的。顏料在介質(zhì)中分散的差別易產(chǎn)生顏色飽和度和色調(diào)的變化,這一變化與顏料粒徑、密度和絮凝程度的差異有關(guān)。在粉末涂料的生產(chǎn)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)有機(jī)顏料比無機(jī)顏料更容易引起這種變化。
樹脂之間的差異有時也是導(dǎo)致顏色變化的原因。在粉末涂料的生產(chǎn)中,我們發(fā)現(xiàn),在配制環(huán)氧/ 聚酯混合型涂料時,選用群青這一著色劑,若樹脂中聚酯與環(huán)氧樹脂的當(dāng)量配比不當(dāng),導(dǎo)致酸值過剩,會出現(xiàn)群青泛黃現(xiàn)象, 這是因?yàn)樗嵝原h(huán)境使群青不穩(wěn)定。另外,許多有關(guān)色彩變化的例子,是由于樹脂基料變黃或變暗引起的,在淺色涂料或顏料含量低的粉末涂料中,這種因素最為明顯。總之,在加工過程中出現(xiàn)色彩漂移的最根本的原因是顏料的分散度問題。有機(jī) 顏料通常有很大的表面積,其用量通常不超過3%~ 4%,否則對粉末涂料的流平性會產(chǎn)生較大的影響。
兩個物體在同一光源下觀察時,其顏色可能是相同的,而在不同的光源(如白熾燈或日光燈) 下觀察時,其顏色則可能是不同的,通常將這兩個物體叫做條件等色體,也稱為條件配色或可變配色體。要求兩個物體在任何光源下看起來都一樣,意味著這兩個物體的分光反射曲線必須相同。這種配色叫非條件配色或不可變配色。不可變配色要求在粉末涂料配色時,使用與樣品相同的著色劑。因此,想要使配制的顏色與樣品的顏色達(dá)到完全相等的程度,幾乎是很難做到的。