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NA高透明纳米色浆在金属闪光漆、珠光漆与罩光透明色漆中的应用
2026-10-22 23:41:11 文献
NA高透明纳米色浆在金属闪光漆、珠光漆与罩光透明色漆中的应用 | DENSON蒂森

摘要:高透明纳米色浆是金属闪光漆(Metallic Basecoat)、珠光漆(Pearlescent Basecoat)与罩光透明色漆(Tinted Clearcoat)的核心着色材料。与不透明色浆不同,高透明纳米色浆必须在保证着色力的同时,不干扰铝粉片、云母珠光片的水平定向,并与CAB纤维素、电镀银树脂、羟基丙烯酸等成膜树脂体系相容。本文以DENSON NA系列为对象,系统拆解高透明色浆在三类效果漆中的应用机理、配方要点与常见问题。

高透明罩光层下金属铝片定向分布概念图

一、为什么金属/珠光/罩光体系必须使用高透明色浆

金属闪光漆与珠光漆的视觉效果来自两层光学结构:底层色浆提供"色调(mass tone)",上层铝粉或云母珠光片提供"闪光(lightness flop)"。如果底层色浆粒径粗大、遮盖力强,会散射并吸收到达铝片的光线,导致铝片反光被"压暗"、随角异色(flip-flop)幅度下降。

高透明纳米色浆(典型d₅0 30–100 nm)在膜层中只吸收特定波段的光、不显著散射可见光,光线可以穿透色浆层到达铝片/珠光片并反射回来,从而同时呈现"纯正色调"与"明亮闪光"。这就是汽车OEM漆与高端修补漆普遍采用纳米级色浆的根本原因。相关机理在 Progress in Organic Coatings、Surface Coatings International 与 Journal of Coatings Technology and Research 上有大量综述。

二、金属闪光漆中的NA色浆:铝片定向与FL*值

金属闪光漆由"底材色浆层+铝粉层+清漆层"组成。铝粉在湿膜干燥过程中通过溶剂挥发、流平与CAB/树脂的触变控制,逐步转向与基板平行的方向。正视角度(15°)铝片反射强、明度高;侧视角度(110°)铝片反射弱、明度低,二者明度差(FL*)即随角异色指数。

蓝色金属闪光漆成品与色卡

高透明色浆对铝片定向的影响:

  • 不透明/粗颗粒色浆:粒子沉降与散射会干扰铝片的平行取向,造成"发花""闪光不均";

  • NA纳米色浆:粒子小、比表面积大但光散射弱,对流变性与铝片取向的干扰小,FL*值可提升10–30%;

  • 分散剂迁移控制:NA色浆使用的超分散剂与树脂相容性好,不会在铝片表面形成厚吸附层阻碍平行排列。

在银色金属漆、蓝银、红银、金银等配方中,NA色浆通常与铝粉(非浮型,细/中/粗粒径)以"色调层+闪光层"叠加;在单色金属漆中,NA色浆与铝粉同层喷涂时,需注意色浆与铝粉的沉降分离倾向。

三、珠光漆中的NA色浆:干涉色与吸收色的叠加

珠光颜料(云母/二氧化钛/氧化铁包覆薄片)通过光的干涉产生从银白、金、蓝、紫到绿的干涉色。干涉色本身饱和度有限,必须配合吸收色浆才能得到高饱和度的"珠光蓝""珠光紫""珠光红"。

蓝色1K珍珠汽车漆倾倒效果

NA高透明色浆在珠光漆中的作用是选择性吸收:例如珠光蓝(TiO₂干涉蓝)搭配NA-酞菁纳米蓝可加深蓝色饱和度;珠光紫搭配NA-二噁嗪纳米紫;珠光金搭配NA-异吲哚啉酮纳米黄。若使用不透明色浆,会遮盖云母片的干涉反射,使珠光效果退化为普通实色漆。

在配方设计中,NA色浆用量通常控制在珠光颜料质量的5–20%,过多会"吃掉"干涉色。建议先做梯度打板(色浆/珠光 = 1:20、1:10、1:5),再以多角度色差仪(X-Rite MA-68/MA-98)测量15°、25°、45°、75°、110°的L*a*b*值,确定随角异色曲线。

四、罩光透明色漆(Tinted Clearcoat)中的应用

罩光透明色漆是在传统清漆中加入极少量高透明色浆,直接喷涂在已固化的金属/珠光底色上,用于微调色调、增强深度感或实现"异色随角"效果。NA色浆在罩光层中的优势在于:

  • 高透明:不遮盖下层铝片/珠光片的闪光;

  • 高着色力:极少量(树脂固体分的0.5–3%)即可达到明显色调调整;

  • 耐候:HPOPs本身耐光≥7级,不会在清漆中短期粉化或变色;

  • 相容:与羟基丙烯酸/异氰酸酯2K清漆体系反应相容,不影响清漆的硬化与抗刮性。

高光泽汽车罩光清漆面漆效果

表1 NA色浆在三类效果漆中的典型应用参数(参考值)
应用体系NA色浆d₅0典型用量核心目标关键控制项
金属闪光底色漆40–80 nm树脂固体分3–10%色调纯正、不压铝粉闪光FL*、铝片定向、发花
珠光底色漆30–70 nm珠光质量的5–20%干涉色+吸收色叠加多角度L*a*b*、珠光饱和度
罩光透明色漆40–100 nm树脂固体分0.5–3%微调色调、增强深度清漆相容、不影响硬化
电镀银/仿电镀银30–60 nm银浆质量的2–8%仿镀铬色调银浆定向、发黑/发雾

五、与CAB纤维素体系的相容性

CAB(醋酸丁酸纤维素,Cellulose Acetate Butyrate)是汽车1K底色漆中常用的流平与铝片定向控制树脂。CAB溶剂释放快、触变性强,可在湿膜中迅速建立黏度屏障,"锁定"铝片的水平取向。

NA色浆与CAB体系的相容性要点:(1)NA色浆使用的超分散剂溶剂化链与CAB(丁酰基含量35–55%)溶解度参数匹配,不发生析出发花;(2)NA色浆固体分通常30–50%,在CAB底色漆中添加量5–15%时不影响干燥速度与层间附着;(3)避免使用强极性胺类锚固过量的色浆,否则会与CAB的酯基竞争氢键,导致铝片定向变差。

六、与电镀银树脂、羟基丙烯酸体系的相容性

电镀银/仿电镀银体系:使用片状铝粉(超仿银,片径5–15 μm)+ 电镀银树脂(高固体分羟基丙烯酸或氯乙烯-醋酸乙烯共聚物),目标是实现接近镀铬的高反射银面。NA色浆在此体系中仅做"色调微调"(如蓝银、红银、黄银),用量极低(1–5%),必须保证高透明、不发雾、不沉银。NA酞菁纳米蓝与电镀银树脂配合是"蓝相银"经典配方。

羟基丙烯酸2K体系:羟基丙烯酸与脂肪族异氰酸酯固化剂反应成膜,是汽车OEM与高端修补清漆的主体。NA色浆的超分散剂不能含游离羟基/氨基过量,否则会改变NCO/OH当量比、影响固化速度与交联密度。东莞市蒂森新材料有限公司在NA色浆出厂时已控制反应性基团含量,可直接用于2K体系而无需调整固化剂配比。

银灰色金属闪光漆成品与色卡

七、常见问题与工程化对策

(1)铝片发花/闪光不均:多因色浆与铝浆同层时沉降分离,或色浆分散剂与铝浆表面处理剂不相容。对策:色浆与铝浆分开制备、色浆先入树脂搅拌10 min后再加铝浆;选用NA系列中与铝浆表面处理匹配的分散剂版本。

(2)珠光漆发闷、干涉色被遮盖:色浆用量过高或粒径过粗。对策:将NA色浆用量降至珠光质量的10%以内,并确认d₅0≤80 nm。

(3)罩光清漆加色浆后硬度下降:多因色浆中游离溶剂或反应性基团影响NCO固化。对策:选用NA系列低游离溶剂版本,并按比例调整固化剂(通常+5%)。

(4)随角异色FL*不足:检查色浆粒径是否过粗(d₅0>100 nm)、CAB比例是否过低、铝片是否为非浮型。NA系列出厂粒径已按金属/珠光体系校准,建议先以标准铝浆打板验证。

八、DENSON NA系列在通用高透明/金属漆中的定位

DENSON NA系列覆盖高透明纳米酞菁蓝(NA-PB15:3/15:6)、喹吖啶酮红/紫(NA-PR122/PV19)、DPP红(NA-PR254/264)、二噁嗪紫(NA-PV23)、苝红(NA-PR149/179)、异吲哚啉酮黄(NA-PY109/110)等主力色号,可对等替代巴斯夫Heliogen/Irgalite微纳米级、科莱恩Hostapren/Cinquasia微纳米级等进口色浆。NA系列专注通用高透明与金属/效果漆应用,不局限于特定塑料件内外饰,可灵活适配汽车修补漆、3C涂料、摩托车/非机动车涂料、高端工业漆与印墨。

核心结论

  1. 高透明纳米色浆是金属闪光漆、珠光漆与罩光透明色漆的"调色层",其核心价值在于不压暗、不遮盖、不干扰效果颜料的光学表现;

  2. NA色浆的粒径(d₅0 30–100 nm)、分散剂体系与HPOPs本征耐候性,共同决定了FL*随角异色幅度、珠光饱和度与罩光层相容性;

  3. 与CAB、电镀银树脂、羟基丙烯酸2K体系的相容性已通过分散剂溶剂化链与反应性基团控制工程化解决,用户可直接套用既有金属/珠光配方框架。

常见问题FAQ

Q1:NA色浆能否与铝粉同层喷涂?
A:可以,但建议先将NA色浆与树脂/CAB充分搅拌均匀,再低速加入铝粉,避免高速剪切破坏铝片形态。对高要求OEM金属漆,仍推荐"色浆层+铝粉层"湿碰湿工艺。

Q2:珠光漆中NA色浆加多加少如何判断?
A:以15°与110°角度的L*值差(ΔL*)与饱和度C*为指标:色浆过少则珠光干涉色偏淡、C*低;过多则ΔL*缩小、珠光"发闷"。建议梯度打板+多角度色差仪定量。

Q3:罩光清漆加NA色浆后是否需要调整固化剂?
A:NA系列出厂已控制反应性基团与游离溶剂,通常无需调整;若加量>3%,建议小试确认凝胶时间与涂膜硬度,必要时固化剂+5%。

Q4:NA色浆与电镀银树脂配合是否会发雾?
A:发雾多因色浆粒径过粗或分散剂与银浆不相容。NA系列电镀银专用版本(NA-PB15:6、NA-PR254)已按仿镀铬体系校准,可直接用于蓝相银、红相银等色调微调。

Q5:NA色浆能否用于水性金属漆?
A:本批NA为溶剂型通用高透明/金属漆系列;水性金属漆请选用WT系列水性色浆。两者在分散剂体系与铝片定向控制上有本质差异,不可混用。

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