低碳环保MMO无机颜料及其应用

1、低碳环保MMO无机颜料及其应用王文强欧阳德利（湖南巨发科技有限公司411000）摘 要：温室效应对世界气候所产生的深远影响促使人类节能减排，追求低碳环保并努 力予以实施，无机颜料行业也需以低碳环保为己任，不仅仅是玩“低碳”概念, 从原料入手，选取低碳、环保的原材料，同时以低能耗、低污染、低排放为皋 础的经济模式确保生产出來的颜料产品是真止意义上的低碳颜料。关键词：低碳环保MMO无机颜料涂料防腐1综述“色彩改变世界，环保福泽天下！”是湖南巨发科技有限公司企业文化中的一句广 告词，巨发公司积极响应世界节能减排计划和目标，以低碳环保为己任，让环保无机颜 料能福泽天下。如今，全世界的气候变化危及整个地

2、球以及世界各国人民的生存发展，干旱带來的 饥荒正逐渐蔓延全球，洪涝冰雪灾害频频发生。过去的一个世纪，全球平均温度上升了 0.74摄氏皮，中国平均温度则上升了 1.1 摄氏度。温室效应己经对全球环境带來了一系列严重的影响，如果不加控制，这一状况 还将继续恶化。因此，早在去年底哥本哈根世界气候人会开幕Z前，己有一些国家和地 区陆续公布了各自的二氧化碳减排计划和目标。如欧盟提出，到2020年将在1990年 的排放基础上减排20%, II木的减排忖标是25%。中国和美国这两个最受关注的大国， 也分别宣布了减排承诺。中国在2009年11月26日承诺,到2020年单位国内生产 总值二氧化碳排放比2005年

3、下降40%45%：美国则表示，到2020年二氧化碳总排 放址较2005年下降17%。专家表示，中国政府斤在推动温室气体减排的碳强度指标正 式公布，是我国节能减排领域一次甲.程碑式的事件，表明中国积极为全球气候变化承担 “共同但有区别的责任”。与此同时，这一碳总最控制指标的制订，标志着我国将疋式 进入碳总暈控制时代。碳减排最控制规划的出台，无疑是为环保颜料行业带來了一个爆炸性的发展机遇， 同时也为颜料企业制定了今后的产品发展道路。节能环保产品在市场中必将得到长足发 展，也同样会受到來白国家众多领域的支持。作为温室气体排放的一分子，颜料行业的 “减排”任务可谓任重道远。所谓低碳经济是以低能耗、低污

4、染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业 文明、1：业文明之后的乂一次重大进步。低碳经济实质是能源高效利用、淸洁能源开发、 追求绿色GDP的问题，核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人 类生存发展观念的根本性转变。哥本哈根全球气候峰会已经在世界人民的关注下顺利召开。这场被喻为拯救人类的 最后一次机会的会议，也标志着人类正经历着从工业革命至今的第三次革命低碳革 命。颜料企业也势必走上“低碳”道路，节能低碳颜料的推行是人类颜料发展史上的必 然阶段。2什么是低碳颜料？对丁 “低碳颜料”或许我们可以从它的原材料、生产和消费过程來做出一个解释： 首先,在颜料原材料与设备制造过稈中，减

5、少石油化工原材料的使用,提高能效,降低 二氧化碳排放量。其次，对于生产企业來说，提高生产效率、减低生产污水和废气、粉 尘等污染物的排放，尽量的减少溶剂中挥发物的含最，做到低VOC标准，推进节能减 排的科技创新。最后，在消费的过程中，产品引导下游企业改正那些习以为常的、浪费 能源、增排污染的消费模式，从而充分发挥颜料产品消费领域节能减排的巨大潜力。可 以说“低碳颜料”从生产到消费涉及到一个完整的产品周期，以及一个上下游互通的产 业链。3 “低碳生活”下如何发展颜料对丁颜料行业來说，由JT】艺配方等因素，现在主动提出低碳概念的厂家少之乂少。 如何迎合环保人L热捧的“低碳生沾”來打造“低碳颜料”产品

6、？事实上，我们看到许 多企业都选择这样來诠释“低碳”：节水多少吨；参加植树造林活动栽树多少棵；侶导 “低碳”的生活方式，等等，或许水也算是颜料的原材料，植树确实有助丁减少二氧化 碳，“低碳”生活确实盂耍倡导，但与“低碳颜料”产品都没太大的关系。“低碳颜料” 能否在产品的生产和功能上实现或有助于“低碳”，现在的颜料厂商少有提及和未见验 证。低碳或许只是一个噱头，时间久了，聪明的消费者或许也会意识到这不过是一次巧 妙的槪念的转换。个人认为：低碳颜料的发展方向无疑是正确的，未來“低碳住宅、绿 色住宅”将是势在必行的。但短期内，迫丁市场大环境的发展状况，想要有所突破性的 进展是不太现实的。可以说，目前

7、大部分号称是“低碳颜料”的产品没有真正做到夕I副 其实，多是从营销需耍入手，玩的一个“低碳”概念。同时，低碳也是需耍付出代价的。我国政府公布了到2020年全国单位国内生产总 值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%目标，这也就意味看：即在今后10年间, 我国每年需耍为此新增300亿美元的投资。在这方而，欧美及口本颜料企业在联介政 府推出环保住宅计划或者在建筑工程中，开发出了许多起到减少能源消耗的高反射颜料 （隔热、绝热）以及抗紫外线等功能的颜料。当然这也离不开占每年销售额比列两位数 的研发资金的投入，以及大量的人力资源的支持。从颜料原材料和制造企业來说，成本问题的确是企业是否参与低碳发展绕

8、不过的一 个难题，一次性的投入太大，尤其是在当前前景不是很明朗的情况下，低碳发展存在一 个致命的缺点就是冋收投资成本的时间是比较长的。同时，厂商的低碳颜料有可能在一 定程度上提高颜料成本（包括时间成本、研发成本、材料成本等），这些都有可能垠终 转嫁到消费者的头上，也是消费者所不愿意看到的情况。从消费者來看，我国大部分的 消费标准就是以低廉的价格获取产品，至丁是否是低碳颜料并没有表示出极大的关心， 也就是说居民的消费意识和消费习惯短时间内还难以改变。4如何做出真正的低碳颜料在“创新、和谐、责任、影响力”颜料高峰论坛上，阿克苏诺贝尔亚太区溶剂采购 总监、工业颜料部中国区采购总监杨向宏先生说：国内有

9、9000家颜料丿，许等厂家没 有研发人员，如果没有法律规定，没有人会改，但是我们一定耍走出这步，所以2010 年是一个转型的开端，我们一定耍告诉上游供应商，我们耍求低碳、环保的东西，我们 耍求今后10、20年还能生存的东西，希璽他们能够帮我们开发，我相信2010年是我 们的开端。拜耳颜料与粘合剂部门中国区的总经理李玺林也表示“如果从长期來看，低 碳并不意味普矢去竟争力，反而能够催生节能减排技术所带來的颜料新工艺，新技术和 新工艺是颜料企业在低碳时代竞争力的一个重要标准。”从杨向宏先生及李玺林先生的谈话中,我们可以看出,颜料企业正在行动,从原 料入手，选取低碳、环保的原料产品，确保生产出來的颜料

10、产品是冀任意义上的低碳颜 料。低碳将会影响颜料原材料行业的产品研发动向，使研发方向更倾向丁低碳、环保。同样，低碳颜料更能够催牛颜料牛产新工艺的诞牛。重视研发投入为发展打皋础，环保的发展趋势众说纷纭，真止能够实践的却大多数 为国外企业。国内企业总是纠结丁成本与市场的问题，显得畏酋畏尾。而国外企业在颜 料及颜料下游链环保技术方而的投入巨大。2009年巴斯夫的研发投入接近14亿欧元, 2008年这一数字为13.5亿欧元。赫普颜料两百万欧元扩容巴塞罗那研发中心，塞拉 尼斯上海商务技术中心2010年下半年投入使用c【大I此，企业只有持续不断的为技术创 新投入，才能保证企业能够以高于市场的增长速度发展。5

11、低碳环保无机颜料5.1无机颜料发展趋势低碳环保无机颜料是无机颜料发展的必然趋势，也是湖南巨发科技有限公司推出的 高科技核心产品，湖南巨发科技有限公司n 2000年就投入大暈人力物力，着手研发符 合低碳环保趋势的环保熨彩色混相无机颜料，国内外乂称复合无机颜料、CICP颜料、 MMO颜料等，学术上常称呼为金属氧化物混相颜料。在各类无机彩色颜料屮，该颜料 因具有环保无毒、耐候耐光性极好、耐热性高、耐化学性优良、色谱范围也比较宽* 特点，在职业安全及环保法规II趋强化、制成品使用期要求越來越长的今天，深受涂料、 塑料、色母粒、陶瓷、玻璃、建材等相关行业的欢迎。5.2低碳环保无机颜料-彩色混相无机颜料（

12、MMO颜料）的特点P.Y.53P.B. 36, P.B.28P.G50P.BL28名称C. I.名称C. I.示意化学式晶型颜料黄5377788(Ti, Sb, Ni)0;金红石钛银黄颜料黄11877894(Ti, Sb, Ni)0：金红石钛银黄颜料黄6177895(Ti, Sb, Ni)0.金红石颜料棕2477310(Ti, Sb, Cr)0;金红石颜料棕16277896(Ti, Nb, Cr)0:金红石饮锯棕颜料棕16377897(Ti, W, Cr)0-金红石钊:猛棕颜料黄16477899(Ti, Sb, Mn)0;金红石钻蓝颜料蓝2877316CoAl:0i尖晶石辂钻蓝颜料蓝36773

13、43Co (Al Cr)：0|尖晶石俗钻绿颜料绿2677344CoCr:0:尖晶石俗铜黑颜料黑2877428CuCr:0；尖晶石钻饮铜黑颜料黑2277429Cu(Cr Fe)：0|尖晶石表1 一吐彩色混相无机颜料（MM0颜料）名称和组成钛铁棕颜料黑1277543Fe;TiO,尖晶石钻绿颜料绿5077377Co:TiOl尖晶石钻绿颜料绿5077377(Co, Ni, Zn):(Ti, Al)0,反尖晶石铁锌饼棕颜料棕3377503(Zn, Fe)(Fe, Cr) :0,尖晶石俗铁棕(Fe, Cr).0j刚玉钻黑Co (Fe. Cr) 20(尖品石链紫颜料紫1677742NHlnPA铠黄颜料黄18

14、4771710BiV0P nBi：Mo06四方晶相+ 方斜晶衣2湖南I 发科技白限公司彩色混相无机颜料产胡性能表产品型号产品代号颜料 名称顏料索引号外观耐热性(X?)耐光性耐候性吸油盘(g/i00g)PH平均粒径A 期(u m)JFA(B)53O15304P.Y.5377788黄色10008511-177-9W】.2JF-A(B)2401-2408P.Br.2477310黄棕色10008511-177-91.1JFA(B)33O13304P.Br.33铁锌铅棕77503咖啡色10008516-236 8WL2JF-A(B)5001-S004P.C.50钻绿77377黄光绿色10008516-2

15、07-9WlJFA(B)28012804P.B.28钻蓝77346红光蓝色12008528-377-90.95JFA(B)36013604P.B.36姑蓝77343绿光蓝色10008516-257-91.1JFA(B)28512854PBk.28铜俗黑77428黑色10008512-227-8W1.5JF-A(B)1841-1844PY.184钮黄771740鲜亮柠檬黄2608517-256-91.05.2.1这种颜料的第一个特点是绝对无毒尽管它们中含有一些被认为有毒的金属如钻、挪、银等，但由丁在1000C以上高温 锻烧，所形成的混相氧化物的悄性很高，人体的胃酸根木无法使其溶解，因此即使进人胃

16、 肠内，也对人体无害；人身接触它，也是绝对安全的，这在强调环保安全的今天而言是十 分可贵的，因而符合接触食品要求以及玩具等的安全规定。5.2.2彩色混相无机颜料的第二个特点是它的各种耐性都非常高具有卓越的耐候性和极好的耐热性、耐光性、耐酸碱性、耐化学品性，遮盖力强， 易分散，iE是这些特点决定了它在超耐久型涂料和型料制品中的价值。这是由它的制造 条件决定的：高温使它们变成高惰性。也正因为如此,可以增加颜料相关下游产品的使 用寿命，相应提高回收率、降低能源消耗、减少碳排放。523低能耗、低污染.低排放由于是固相法牛产，加上原材料的合理选择，所以没有废气、废水、废物产牛，牛 产I】艺科学环保。在职

17、业安全及卫生法规II趋强化、制成晶使用期要求越來越长的今天, 混相无机颜料深受高性能塑料和涂料等行业欢迎，符合低碳经济关丁低能耗、低污染、 低排放为基础的经济模式，并得到广泛的应用。5.2.4具有反射红外的特点该类颜料大都具有反射红外的特点，因而可应用环境友好型保温隔热涂料、军事 防伪涂料。1 1 WIhi m1钻蓝（P.B.28）2光谱曲线图（红色战色；蓝色小4冲淡色）卩 SW 500 7W1WO iw 17W2O22W2S*4浓色太阳光总反射率约在29烁Masstone1:4 Tint城市人口的不断增加带來了环境的恶化。炎炎夏口中，受到强烈光照的建筑物表而温 度耍比表面上方空气的温度高出许

18、多，加上城市环境相对拥挤,气流不易流通，热量聚集, 形成“热岛”效应。“热岛”效应不但给人带了不舒适的感觉,更加剧r能源的消耗，如环 境温度平均升高lC,就会増加5%8%的空调能耗。电力需求的增加对丁燃煤燃汽的发电厂來说，则意味着发电过程中排放废气的增加, 由此造成更大的环境问题。而具有烏反射率的彩色混相无机颜料应用丁-表层材料就能达 到降低表面温度的目的。阳光暴晒下的户外物体能量持续枳累，导致其内部和表而温度很快升高。为达到降 温目的，采用冷却循环系统、空调等浪费电力、动力的措施已不足取，新型的环保节能 模式是采用红外反射涂层來隔热降温，既不消耗能帚而H有效降低物体表而温度，从源 头上阻止热

19、量向内部传递，达到节能降温目的。混相无机颜料人部分具有优良的反红外性能和极好的耐侯性、耐紫外线、抗老化性, 适宜在反红外涂层中使用。诂绿（PG.26）P光谱曲线图（红色議色；蓝色小4沖淡色）4浓色衣阳光总反射率约在28Masstona1:4 TintP.B.36是一种蓝绿相钻珞蓝色颜料.具有极好的耐化学腐蚀性，户外耐候性，耐光 性，热稳定性，并具有无渗透性，无迁移性，具有很高的光反射性；对深蓝绿色具有较 高的光反射性；建议应用丁-RPVC、聚烯绘、工程树脂、油漆，涂料包括一般匚业、钢 卷涂料和热压涂料，以及石英粒子等。5.3应用与发展引起彩色混和无机颜料用量人增的是上世纪70年代从北美开始，其

20、后迅速地在世 界各地高档涂料、塑料行业大量应用，因为它耍求超耐久性，尤其是保色性，防腐涂料 同样需耍彩色混相无机颜料着色。此外，大ht的与人体接触的涂料与塑料制品，也采用 无毒的彩色混相无机颜料着色。这些都符合绿色环保乃至今H低碳的耍求。5.3.1含铅的铅黄和钳红及含镉的镉黄替代品凡需耍引起人们高度注目的地方，如起重机肾、的士车、路旁电话亭、邮政信筒、 接送学生的校乍等，国外一般都涂有醒冃的黄颜色。过去，大都用含铅的锯黄和钳红， 由丁铅能抑制人的智力的正常发育，因此许多国家都规圧，凡与人体经常接触的器具， 都不能用倉有铅的颜料涂装，美国政府英至规定任何午辆一律不准用含有铅的颜料涂 装。在这种情

21、况下,钛線黄（绿相黄）和钛铅棕（红相黄）在性能和价格上，便成为首选的铅 黄和钳红的代用品。因此，这网种彩色混相无机颜料近年來用量大增，并被称为“的士 黄、邮政黄”、“校车黄”等美称。无铅化法规的实施，要求许多涂料与某些电子电器与匸程塑料、玩具产品也必须采 用彩色混相无机颜料，汽乍涂料便是一个实例。美国运输部规定，高速公路用的标志涂 料，也必须采用不含铅的颜料。5.3.2防腐涂料防腐涂料本身具有特别优越的各项防腐性能，如耐候性、耐高低温性、耐热性、耐 酸碱盐雾性、耐化学药品性等，而防腐涂料的颜料是防腐涂料的重要组成部分，赋予涂 层绚丽多彩的色泽，这种颜料也必须同时具有非常优异的耐候性、耐高低温性

22、、耐热性、 耐酸碱盐雾性、耐化学药品性等。5.4几种涂料的参考配方表3儿种防腐涂料的参考配方配方宅称水性环VC肉烯酸阴牖蚀涂料1水分散环氧内烯酸乳液100-1509钛锯棕 JF B2405 (P.Br. 24)10-153软银黄JF-B5302 (P.Y. 53)10-154滑石粉55BYK分散剂3详细配方6防沉降剂27润湿剂28成膜助剂49蒸愴水适虽该涂料附着力好，耐冲击、俐肆性、耐侯性、阴腐辿性和环保适血件好。该涂料既 配方说明具冇坏氣树脂的高强度、耐化学品件、防腐蚀件好的特点，又兼冇丙烯酸数值的光泽高、耐侯性好的特点.（乞脈料比例为质虽份数）备注：JF-B2405、JF-B5302均为湖

23、南乜发科技冇限公司产MMO颜料表4不含铅的黄色、橙色与红色参考配方颜色颜料品种百分含量（%）13415黄颜料棕24 （钛铅棕）81.5颜料黄151 （苯并啤酮绿光黄）8.2颜料黄53 （钛银黄）5.5颜料黄837.012243 橙颜料黄15782.95颜料橙36 （苯并醴胴绿光橙）9.90颜料黄837.00颜料黑28 （铜絡黑）0.1511086红颜料紫19 （座口丫噪酮紫）75颜料棕24 （钛洛棕）15颜料黄151 （苯并醴酮绿光黄）1055用途广泛用于耐高温涂料、粉末涂料、建筑涂料、烏性能T业涂料、卷钢涂料、汽车涂 料、船舶涂料、交通标识涂料、军事伪装涂料、航空涂料、工程塑料、色母粒、戸外

24、塑 料件等。6防腐涂料中选择颜料要注意的主要因素防腐涂料是是在一般条件下，对金属等起到防腐蚀的作用，保护有色金属使用的 寿命；亜防腐涂料则是指相对常规防腐涂料而言，能在相对苛刻腐蚀环境电应用，并具 有能达到比常规防腐涂料更长保护期的一类防腐涂料。我们要求防腐涂料拥有极佳的耐性，能在苛刻条件卜使用，并具有长效防腐寿命, 巫防腐涂料在化工大气和海洋环境里，一般可使用10年或15年以上，即使在酸、碱、 盐和溶剂介质里，并在一定温度条件下，也能使用5年以上。防腐涂料所使用的颜料与树脂及其他助剂一样，必须耍求有严苛的耐候、耐晒、 耐酸碱、耐盐雾等性能。防腐涂料可广泛使用具有优良遮盖力的MMO彩色混相无机颜 料,例如:钛银黄（颜料黄53）、钛馅棕（颜料棕24）、钻蓝（颜料蓝28）、铅钻蓝（颜料蓝 36）、钻绿（颜料绿50）、钻铜黑（颜料黑28）等.7 低碳颜料的未来展望总的來说，低碳不仅仅是一个概念，而是一种未來的生活方式。对丁中国的颜料行 业发展来说，我们需耍的同样地不是一个被包装的低碳“概念”，除了首先急盂任颜料 配方和技术上取得突破，并从原材料、生产制造以及消费等环节都严格遵照“低碳”要 求之外，低碳颜料也是在传统发展模式和低碳经济Z间的选择，实际上是一个远