选择替代颜料的关键点有哪些？

颜料作为涂料的组份之一，一方面为涂料 提供丰富的色彩，另一方面又需满足若干使用 要求。因此替代铅铬颜料需要从色彩、性能要 求，和替代成本三方面综合考虑。

1.选择替代颜料的关键点：色彩替代

铅铬颜料部分产品颜色饱和度非常高，颜 色替代难度最大；其中中铬黄、钼铬橙/红是典 型代表。中铬黄、钼铬橙/红被广泛使用在涂料工 业当中，原因之一即是颜色鲜艳、容易配色组合。

为了替代中铬黄、钼铬橙/红，需要高饱和 度 的 无 铅 颜 料 。通 常 大 部 分 的 无 机 类 颜 料 饱 和度 不 高，因 此 利 用 有 机 颜 料 高 饱 和 度的特 点进行取代工作。

将铅铬颜料、部分有机颜料、无机颜料在CIE LCH色彩空间的位点投射在同一水平面上，可 以 清 晰 的 分 辨 不 同 之 间 色 角 度（H）和 饱 和 度 （Chrome）之间的差异。如下图所示列举部分 颜料数据[119]。

2.选择替代颜料的关键点：遮盖力

颜料的遮盖力是指颜料在涂料体系中被 均 匀 地 涂 覆 于 物 体 表 面 时，遮 盖 住 该 物 体 表 面底色的能力 。颜料的遮盖力受颜料折射率、 吸光率、结晶度、分散程度、颜料用量等因素影响。

比较与评价颜料的遮盖力的方法：在同等 条件将颜料制成的涂料样品均匀涂在黑白卡 纸上，方法（1）比较涂层在黑白底材上色差ΔE （B/W）值，ΔE（B/W）值越小表示颜料遮盖力 越高；方法（2）比较涂层在黑白底材上反射率 的比值，即 对 比率（Contrast ratio），对比率值越高表示越遮盖。方法（3）测定遮盖单位面 积所需的最小用漆量，用g /m2表示遮盖力；具 体方法可参考《GB/T 1726-1979 涂料遮盖力 测定法》。

通常无机类颜料的遮盖力比较高，一方面 是 无 机 颜 料 的 折 射 率 比 较 高，与 颜 料 周 围 介 质 的 折 射 率 差 异 大 遮 盖 效 果 突 出，如 金 红 石 型 钛 白 粉 折 射 率 2 . 7 2 ；另 一 方 面 无 机 颜 料 可 以通过提高添加量的方式达到遮盖效果。有 机颜料的遮盖力根据化学结构和晶体结构不 同 存 在 比 较 大 的 差 异，用 于 替 代 铅 铬 颜 料 需 要 有 针 对 性 的 筛 选 。此 外 有 机 颜 料 受 吸 油 量 限 制 在 涂 料 中 添 加 量 有 限，无 法 通 过 大 幅 度 提高 添 加 量 弥 补 遮 盖 力 不 足 的 问 题 。但是有机 颜 料 普 遍 颜 色 饱 和 度 高 、着 色 力 远 高 于 无 机 颜 料，可 以 通 过 联 合 使 用 钛 白 粉 的 方 式 解 决遮盖力不足的问题。

即便是高遮盖力的有机颜料对比铅铬颜 料的遮盖力仍然是不足 。但是通过有机颜料、 钛白粉的组合可以显著的提高颜料组合的遮 盖 力，甚 至 超 过 铅 铬 颜 料 。

将高遮盖力的有机颜料和钛白粉组合使 用，既能发挥有机颜料着色力高的优点，保持 相当 的 色 彩 ；又 能 利 用 钛白粉的高遮盖力优 势，提 高 颜 料 组 合 的 遮 盖 力 。同 时 引 入 钛 白 粉 还能进一步降低替代铅铬颜料的成本。

3.选择替代颜料的关键点：颜料着色力

颜料着色力是指颜料的着色强度。对于配 制同一颜色而言，颜料着色力越高则添加量越 少。颜料着色力的高低通常可用一份颜料达到 标准色深时所需钛白的添加量，钛白添加量越 大表示着色力越强。常用色深度有三分之一色 深、二十五分之一色深，即1/3 SD、1/25SD。下 图列举了部分颜料的着色力对比。

4.选择替代颜料的关键点：颜色性能

颜料作为涂料组分成分之一，需要具备某 些 性 能 以 满 足 涂 料 的 生 产 和 使 用 要 求 ；比 如 颜 料 的 吸 油 量 、耐 光 耐 候 性 、耐 酸 碱 性 、耐 热 性 、抗 再 涂 迁 移 性 、耐 溶 剂 性 等 指 标 要 求 。替 代铅铬颜料的过程中必须考虑最终涂料产品 的 性 能 指 标，进 而 筛 选 适 合 的 不 含 铅 颜 料 进 行替代。表3.2是部分无铅颜料的性能汇总表。

铅铬颜料广泛的应用于工业防护涂料领 域，通 常 对 于 颜 料 的 耐 酸 碱 性 、耐 候 性 、耐 热 性 等 指 标 有 一 定 的 要 求，替 代 铅 铬 颜 料 的 方 案需要同时考虑这些因素。例如： 1)对耐候性要求非常高的涂料，可选用无 机 类 颜 料 如 ：钒 酸 铋 颜 料 P Y 1 8 4 、氧 化 铁 、钛 黄 颜 料 ；有 机 颜 料 P Y 1 5 1 、P Y 1 5 4 、P Y 1 3 9 、 PO36、PR254等； 2)无耐候性要求的涂料，还可以选择经典 有机颜料如PY12、PY13、PY14、PO16、PO34、 PR53:1等等；

烤漆 、粉 末 涂 料 、卷 材涂料对于颜料的耐 热 性 有 较 高 要 求，可 以 选 择 无 机 颜 料 和 高 性 能有机颜料，比如钒酸铋颜料PY184，有机颜 料PY139。

5.选择替代颜料的关键点：替代成本

替代铅 铬颜料的成本因素主要受涂料颜 色、涂料性能要求、无铅颜料物化性能与价格 的影响 。在满足涂料各项要求之下，筛选低成 本的替代铅铬颜料方案是重要的目标之一。

选取涂料行业广泛使用的劳尔色(RAL)作 为 目 标 颜 色，比 较 含 铅 配 方 与 不 含 铅 配 方 之 间的成本差异 。鉴于含铅颜料的耐候性优异， 含铅涂料大量应用于户外的场景；表3.3列举 了部分满足于户外使用的高耐候性要求的替 代方案。

由以上劳尔色替代含铅颜料配方可知： 1)替代含铅颜料成本跟遮盖力（ΔE大小表 示遮盖力高低）密切相关 。遮盖力要求低替代 含铅颜料成本低，甚至可低于含铅配方成本； 遮盖力要求高，替代含铅颜料成本相 应增加。 实际案例中可根据供需双方约定的遮盖力指 标要求，评估替代成本的变化。 2)同等遮盖力水平下，选择不同的无铅颜 料组合，替代成本高低不一。