Page 211 - 《精细化工》2020年 第10期

第 10 期 司政凯，等:有机颜料/SiO 2 双层包覆彩色铝颜料的制备及表征 ·2141·

2.4 扫描电子显微镜（FE-SEM）分析
采用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）观察未
包覆的铝颜料、SiO 2 -Al 颜料以及彩色铝颜料的样
品，结果如图 4 所示。
如图 4 中 a 和 b 所示，未经包覆处理的铝颜料
表面十分光洁，SiO 2 -Al 颜料表面纳米 SiO 2 粒子分
散均匀且颗粒大小较为均一；图 4 中 c、d 和 e 说明
样品蓝 1 和样品蓝 2 的酞菁蓝颜料在 SiO 2 -Al 颜料
表面的包覆量都比较少，e 中偶氮红颜料在 SiO 2 -Al
颜料表面的包覆量比蓝色颜料多，这与色卡直观的
观察结果和水接触角的测量结果吻合。从图 1 和图
2 色卡比对图中可以看出，红色铝颜料深于蓝色铝
颜料；在亲水性测试（图 3）中，红色颜料的水接

触角比蓝色颜料的接触角小。样品蓝 1 和样品蓝 2 的
a—未包覆铝颜料；b—SiO 2-Al 颜料；c—样品蓝 1；d—样品蓝 2； FE-SEM 表明，酞菁蓝涂层的厚度及均匀程度变化不
e—样品红 1
明显，说明酞菁蓝颜料与 SiO 2-Al 颜料的质量比增加
图 3 改性前后铝颜料的水接触角测定图
Fig. 3 Water contact angles of colored aluminum pigments 并没有显著增加包覆在 SiO 2-Al 颜料表面的颜料颗粒，
before and after modification 与图 3 中样品蓝 1 和样品蓝 2 的水接触角结果一致。

a—未包覆铝颜料；b—SiO 2-Al 颜料；c—样品蓝 1；d—样品蓝 2；e—样品红 1
图 4 改性前后铝颜料的 FE-SEM 图像
Fig. 4 FE-SEM images of colored aluminum pigments before and after modification

2.5 耐碱性测试 双层包覆彩色铝颜料样品蓝 1、样品蓝 2 和样品红 1
水性涂料应用的环境是 pH≈9 的弱碱性环境， 在测试初期析氢速率较快，2 h 后析氢速率逐渐降
因此，本文采用 pH 为 9 的 NH 3 •H 2 O+NH 4 Cl 缓冲溶 低，5 h 时氢气释放量小于 25 mL，48 h 时氢气释放
液来模拟实际应用环境。图 5 是改性前后铝颜料的 量小于 30 mL，48 h 后析氢量逐渐平稳，说明未经
析氢速率图。 过酸性反应环境和高温煅烧过程制备得到的彩色颜
图 5 中，在 pH 为 9 的弱碱性条件下，未包覆 料具有较好的耐碱性能。但在整个测定时间内彩色
铝颜料在测试初期析氢速率极快，2 h 内氢气释放量 铝颜料样品蓝 1、样品蓝 2 和样品红 1 的析氢速率
大于 SiO 2 -Al 颜料，这是因为片状铝粉具有相当大
达 120 mL 以上，2 h 后析氢速率有所减缓；经 SiO 2
包覆的 SiO 2 -Al 颜料 48 h 氢气释放量小于 6 mL，此 的脆性，因此，在用乳化机搅拌反应制备彩色铝颜
料的过程中，一部分铝片碎裂，不再受 SiO 2 层保护。
后几乎无明显变化，维持在 7 mL；而有机颜料/SiO 2