Clariant-塑料中的应用

科莱恩中国有限公司颜料及添加剂部王显敏2003年12月颜料基本知识及在塑料中的应用1.颜色学原理2.颜料基础知识3.颜料性能介绍.4.有机颜料的热稳定性5.有机颜料的分散性6.工程塑料用有机颜料讲座内容1.颜色学原理.1)光线与颜色6)光与物体的交互性2)电磁波的频谱范围7)标准光源3)光的传播8)物体的颜色4)加法混色9)光与物体的交互性5)减法混色10)同色异谱11)CIE-颜色图12)CIEL*a*b*计算公式光线与颜色颜色是人眼受到一定波长的光线的刺激通过视觉神经感知的结果。有光线才能看到物体在宇宙中广泛的光谱范围中，人们只能用肉眼观察到小范围的光波(380-700纳米),我们将此范围内的波称为可见光.太阳光也叫白色光，白色太阳光包含除品红外的所有色光,由不同波长的光线混合组成。人类的肉眼是看不到长波长和极短波长的光线。电磁波的频谱范围.(对数标尺)红外光紫外光无线电波光波X射线-射线频率(Hz)波长(m)1Km1mm1nm1Xe105107109101110131015101710191021102310310110-110-310-510-710-910-1110-13可见光波长范围：380-700纳米伊萨克。牛顿1643-1727实验光的传播白色光棱镜700nm380nm红橙黄绿青兰紫兰光波长：小于480纳米；绿光波长：480-560纳米黄光波长：560-590纳米；橙光波长：590-630纳米红光波长：大于630纳米白光通过棱镜被分解成各种色光的过程称为光的色散这种加法仅对可见光有效.加色法在加色法中，单独的颜色加在一起组成白色.两种以上的光混合在一起，光亮度会提高，混合色的总亮度等于相混合的各色光亮度之和。其三原色是红光(700nm)，绿光(546nm)，兰紫光(345.8nm)，这三种色光都不能用其他色光相混而产生。按一定比例混合红，绿，兰紫色光可获得无彩的白光或灰色光。减色法通过叠加所有三种颜色滤镜可得到深灰色(而不是黑色)所有三种颜色都吸收可见光,所以只有少量的光线透过.从复色光中(或白光)减去一种或几种单色光而得到另一种色光的效果。色素的三原色黄，品，青不能由其他色素混合得到，但调整色素三原色的比例却可混合得到所有的色彩。减色法中，混合的色彩越多，明度越低，纯度也会下降。减色法三原色混合结果会出现黑色。黄青品Example:yellow/Cyangreen实例:黄+青=绿0,20,40,60,81,0nm380440520600680散射或反射光与物体的交互性吸收透射各种物体在阳光照散下会呈现出不同的颜色,物体对落在其表面的光线有选择的物体的光谱特性吸收:结构特性散射:粒子特性反射:表面特性缓冲透射反射散射吸收吸收：光除了透射外，也可被吸收或作为可见光消失光散射：光线照射到与其周围物体折射率不同的物体上时会发生散射光与物体的交互性•无吸收和散射,全部透过光与物体的交互性无色透明•无吸收,部分散射,部分透过白色半透明•无吸收,无透射,全部反射白色不透明•部分吸收,部分透射,无透射有色不透明•部分吸收,部分散射,部分透过有色半透明•部分吸收,部分透射,无散射有色透明标准光源D65,CandA的辐射分布.这些数值是在1931年设定的，对应2°观察角.在1964年，开始引入10°的观察角。随后标准光源D65开始使用.标准光源A与白炽灯泡光波的分布相当(因此被称作人造光色).同色异谱.red依赖的非同色异谱同色异谱光源观察角反射独立的red光谱配色对:光谱反射率相同，在所有照明条件下颜色都匹配条件配色对:光谱反射率不同，在特定照明条件下对于特定观察者颜色才匹配同色异谱说明又称为条件等色，指两个色样在可见光谱内的光谱分布不同，而对于特定的标准观察者和特定的照明具有相同的三刺激值的两个颜色。我们将光谱反射率曲线不同，但在某一条件下色坐标相同的一对物体定义为同色异谱物体，或条件配色对，如果照明发生变化则该物体将不再匹配。标准光源的使用非常重要。同色异谱的意义•可用不同的材料得到颜色的匹配•可用少数几个颜色(如三原色或四原色)拼色复制许多颜色•可用无毒的着色剂替代有毒的颜料。•可用便宜的着色剂来替代昂贵的着色剂以降低成本。•同色异谱现象的存在使得使用不同的着色剂调色成为可能1931年建立的CIE颜色模型.后面的CIE*XYZ模型(“鞋底状”)就是由此模型发展而来的色调明度饱和度*CIE=国际照明协会.色调：色与色的区别明度：颜色的鲜艳度或灰暗度饱和度：单一颜色的深度，在色调质的基础上表现出颜色的纯度颜色的属性1.色调色调(H)又称色相，是色与色的区别，如黄，红，兰，绿等。一定波长的光或某些不同波长的光混合，会呈现出不同的色彩表现，即色调。2.明度表征颜色的鲜艳度或灰暗度，对于色调相同的颜色来说，如果光波的反射率，透射率或辐射光能量不相等时，最终的视觉效果也不同，这个变化的量称为明度。颜色的明度取决于光线反射，透射及辐射能量的大小。着色物明度值的大小取决于颜料色量的多少。3.饱和度饱和度也叫纯度或彩度，指反射或透射光线接近光谱色的程度。在纯色颜料中加入白色或黑色后饱和度会降低。饱和度最大的颜色在可见光谱中是各种单色光，称为光谱色。0,10,20,50,60,40,30,70,00,4CIE-颜色图xy-图本颜色图根据颜色座标列出了所有可能的颜色.确定颜色只需X，Z座标就可以.x=X(X+Y+Z)y=Y(X+Y+Z)z=Z(X+Y+Z)Y座标是用来确定颜色的亮度的.颜色光谱座标:颜色纳米xyz红橙黄绿兰紫6706205855254704000,740,690,540,080,120,180,260,310,460,840,070,000,000,000,000,080,810,82标准三刺激值X,Y和Z在这里被换算成如下颜色座标：(x,y和z):CIEL*a*b*-色彩模型.黑白L*红+a*黄+b*兰-b*色彩是人眼对颜色的感觉，根据这种感觉可以分辨各种颜色.绿-a*CIEL*a*b*色空间是基于一种颜色不能同时即是绿又是红,也不能既是兰又是黄着个理论而建立的.单一数值可用于描述红/绿色及黄/兰色特征.因此当一种颜色用CIEL*a*b*表示时,L*代表明度值,a*代表红/绿值,b*代表黄/兰值.0°/360°90°180°270°23481567910111213151416172120191823221Yellow175HostapermYellowH6G2Yellow213HostapermYellowH5G3Yellow151HostapermYellowH4G4Yellow154HostapermYellowH3G5Orange43HostapermOrangeGR6Red168HostapermScarletGO7Red179HostapermRedP2GL8Brown25HostapermBrownHFR019Red209HostapermRedEGtransp.10Violet19mod.HostapermRedE2B7011Violet19mod.HostapermRedE3B12Violet19mod.HostapermRedE5B0213Red122HostapermPinkE14Red257HostapermRedViolet3RL15Violet19ßmod.HostapermRedVioletER0216Violet23HostapermVioletBL17Violet23HostapermVioletRLspec.18Blue15:1HostapermBlueA2RHostapermBlueA4RHostapermBlueBT-728-DHostapermBlueBT-729-D19Blue15:2HostapermBlueAFLHostapermBlueBT-627-D20Blue15:3HostapermBlueB2G-LHostapermBlueB4G21Blue15:4HostapermBlueBT-617-DHostapermBlueBFL22Green7HostapermGreenGLS01HostapermGreenGG01HostapermGreenGNX23Green36HostapermGreen8GHostaperm颜料色调角HueAngleC*=彩度差H*=色调差L*=明度差a*=红/绿-彩度b*=黄/兰-彩度L*=明度E*ab=(L*)2+(a*)2+(b*)2E*ab=(L*)2+(H*)2+(C*)2符号代表的内容:CIEL*a*b*计算公式L*a*b*L*大于0表示明亮度高，小于0表示灰暗度高a*大于0表示靠近红光，小于0表示靠近绿光b*大于0表示靠近黄光，小于0表示靠近兰光L*CIEL*a*b*系统a*L*=明度a*=绿/红-轴b*=兰/黄-轴C*=彩度h*=色调(角)b*L*=0C*habE*L*L*=100-a*+a*+b*-b*Eab-a+aF2F1*b+-b黑F1白F1=试样F2=标样=色差EabF1,F2=实际色差.F1*F2=水平面色差色差(E)-举例CIE*-颜色系统.1,3...2,0=5H*的允许范围0,0...0,2=10,2...0,4=20,4...0,7=30,7...1,3=4H*“色光更红黄更绿更红橙更黄更兰红更黄更兰紫更红更绿兰更红更黄绿更兰”纯度/彩度灰暗明亮彩度减少彩度增加++L*+C*+L*-C*-更干净更脏--LC2.颜料基础知识1)着色剂分类8)颜料的发色原理2)着色剂的物理性能9)标准色深（SD）3)颜色索引10)着色力4)类别名称11)耐晒性5)什么是颜料12)耐候性6)无机颜料的分类13)耐迁移性7)有机颜料的分类彩色颜料黑颜料珠光效果颜料金属颜料白颜料颜料染料颜料染料着色剂无机有机彩色颜料彩色染料黑颜料黑染料荧光染料在颜色色相(DIN55944)之后的分类荧光颜料着色剂的物理性能白颜料无机着色颜料有机着色颜料染料碳黑散射光线重散射及吸收轻散射及吸收吸收全吸收颜色索引颜色索引(ColorIndex)是一部国际性的染料和颜料及中间体品种的汇编。是由英国染色家协会同美国纺织化学家及调色家协会共同编辑出版的.主要内容：1。以表格形式列出染料颜料的化学分类，CI结构编号，色调，色牢度及用途。2。介绍染料和颜料的结构式，制备途径，性质，化学命名发明者和所申请的有关专利等。3。染料与颜料制造厂商缩写代号索引，以字母顺序排列，另外还介绍了染料，颜料的生态和毒性学等。颜色索引如生产厂商，带商品名称-PVFAST结构(可选择的)性能应用领域对应颜色索引:结构号C.I.73915属性名称C.I.PigmentRed122商品名称PVFASTPINKE按颜色索引排列按应用，性能，色光及结构分类按颜色索引分类结构号C.I.73915属性名称C.I.PigmentRed122颜料及颜料的命名法什么是颜料?颜料一般不溶于所应用的材料中颜料在实际应用中不会受到物理及化学因素的影响.颜料的着色作用是靠对光线有选择的吸收及散射来实现的.颜料的供货形态可以是精细的粉末，也可以是滤饼.颜料是彩色的，黑的，白的或荧光的微粒子，有机的或无机的固体物质无机颜料的分类二氧化钛包覆的云母粉铝粉,铜金粉,铜锌合金粉黑颜料二氧化钛.氧化锌,硫化锌白颜料产品种类类型碳黑,氧化铁黑,金属络合黑填料彩色颜料金属颜料珠光颜料氧化铁,氧化铬,铬酸铅/钼铬铅,镉类群青锰紫,钒酸铋碳酸盐类,硫酸盐类,硅酸盐类有机颜料的分类按化学结构分类酞青类(Phthalocyanine)喹酞酮类，异吲哚啉酮硫靛系颜料，蒽醌颜料喹吖啶酮(Quinacridone)，北系和匹系颜料苯并咪唑酮偶氮缩合单偶氮，双偶氮偶氮类(Azo)产品类别化学结构非偶氮类(也称杂环类)二恶嗪类颜料，三芳甲烷类吡咯并吡咯二酮类(DPP)颜料的发色原理1.发色，助色团学说有机颜料的分子中含有发色，助色团。含有发色团的分子称为发色体。发色团如：-CH=CH-，-N=N-，-N=O,C=O等(25种