các loại bột màu và bột độn cho sơn

CÁC LOẠI BỘT MÀU VÀ BỘT ĐỘN DÙNG TRONG SƠN [4,5] GIỚI THIỆU CHUNG Định nghĩa: Bột màu có thể được coi là các hạt rắn, phần lớn không tan trong chất tạo màng, dung môi, chất pha loãng c

CÁC LOẠI BỘT MÀU VÀ BỘT ĐỘN DÙNG TRONG SƠN [4,5]

GIỚI THIỆU CHUNG

Định nghĩa:

Bột màu có thể được coi là các hạt rắn, phần lớn không tan trong chất tạo màng, dung môi, chất pha loãng có trong sơn và tạo cho màng sơn có các tính năng sử dụng theo yêu cầu Bột màu có các tác dụng làm cho màng sơn có tính chất là:

- Vẻ đẹp trang trí: có màu sắc, độ che phủ kín hoặc trong suốt và các hiệu ứng đặc biệt (như phản quang, màu xà cừ, v.v )

- Bảo vệ bề mặt cần sơn bền với thời tiết, ánh sang nhiệt độ, hóa chất,v.v…

- Các tính chất khác như: chịu lực, cứng, chống cháy, chống ăn mòn, chống hà tàu biển, chống trơn trượt bề mặt

Phân loại:

- Bột màu vô cơ: (INORGANIC PIGMENTS) gồm các bột màu và bột độn có nguồn

gốc từ thiên nhiên hoặc tổng hợp nhân tạo

- Bột màu hữu cơ: (ORGANIC PIGMENTS) thường là các bột màu có nguồn gốc tổng

hợp nhân tạo

Bảng 18: So sánh các tính chất tổng quát giữa hai loại bột màu vô cơ và hữu cơ

Thấp hơn Tốt Rất khác nhau Tốt

Tốt Không đắt tiền

Sáng màu Tương đối tốt Cao hơn

Từ xấu đến tốt Rất khác nhau Rất khác nhau Rất khác nhau Thường đắt tiền

Cách gọi tên theo danh pháp bột màu

Thường gọi tên và phân loại danh pháp cụ thể của bột màu theo 3 cách dưới đây

- Theo chỉ số màu (Colour Index): nhóm tên, kiểu màu và chỉ số cụ thể- viết tắt là (C.I)

- Theo cấu tạo hóa học: Chỉ số cấu tạo (Constitution Number)

- Theo tên thương mại: Tên gọi thương mại của bột màu kèm theo Colour Index

Cách gọi tên bột màu thông dụng nhất là xác định theo C.I

Các tính chất cần thiết của bột màu sử dụng trong sơn:

a Tính phân tán: (Dispersion)

- Tính phân tán của bột màu là tính chất các bột màu sử dụng không được kết tụ với nhau trong chất tạo màng Qúa trình phân tán bột màu trong chất tạo màng bàng

thiết bị phân tán và các chất phụ gia thích hợp giúp bột màu phân tán đều trong chất tạo màng và không bị kết tụ trở lại trong quá trình lưu kho và sử dụng sơn

- Bột màu hữu cơ thường khó phân tán trong chất tạo màng hơn bột màu vô cơ

- Qúa trình phân tán bột màu gồm có 4 bước thực hiện là:

● Sự thấm ướt (wetting) bề mặt bột màu

2 Phương pháp đánh giá độ bền ánh sang của bột màu thường được sử dụng là

phương pháp Blue Wool Scale có cấp như sau:

Cấp độ Độ bền sáng Tương ứng thời gian thực tế

c Độ bền thời tiết (WEATHER FASTNESS)

1 Độ bền thời tiết của bột màu được đánh giá theo hai phương pháp, phơi mẫu sơn màu ngoài trời và thí nghiệm nhanh trong tủ thí nghiệm nhanh, sau đó đánh giá độ bền màu theo tiêu chuẩn Greyscale DIN 54001 và ISO Greyscale R105 A02

2 Cụ thể như sau:

C.1: Phương pháp thí nghiệm phơi mẫu ngoài trời [13]

- Bột màu được chế tạo thành sơn thực tế

- Mẫu sơn được gắn vào giá phơi mẫu tại địa điểm có tác động xâm thực mạnh của thời tiết – Ví dụ: mức độ chiếu sáng của mặt trời nhiều nhất và khí

quyển xâm thực của khu công nghiệp

- Thời gian phơi mẫu thực tế kéo dài 10 tháng liên tục, sau đó đem so sánh với mẫu lưu cùng loại, đánh giá theo tiêu chuẩn Greyscale DIN 54001 thể hiện như sau:

C 2: Phương pháp thí nghiệm nhanh [14]

- Tủ thí nghiệm nhanh về thời tiết thực hiện với nhiều thông số: ánh sang UV, phun nước dạng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, điều kiện khí hậu,v.v…

- Ví dụ: Mẫu sơn thí nghiệm nhanh trong 500 giờ trong tủ thí nghiệm nhanh

về thời tiết Độ bền màu được đánh giá theo tiêu chuẩn ISO Greyscale R105V - A02 như sau:

d Độ bền nhiệt (Heat Stability) [13]

- Bột màu dùng chế tạo sơn yêu cầu phải có tính bền nhiệt để không bị biến màu trong các trường hợp sau:

● Khi phân tán hoặc nghiền bi ở tốc độ cao

● Khi cần sấy ở nhiệt độ cao

● Khi sử dụng bề mặt sơn ở gần khu vực nhiệt độ cao

- Độ bền nhiệt được thí nghiệm theo phương pháp tiến hành sấy các mẫu sơn màu

có chiều dầy màng sơn ướt 100μm ở các điều kiện:

Cấp 1: 120 oC – 30 phút Cấp 2: 140 oC – 30 phút Cấp 3: 160 oC – 30 phút Cấp 4: 180 oC – 30 phút Cấp 5: 200 oC – 30 phút Đánh giá độ bền nhiệt theo 5 cấp tiêu chuẩn GREYSCALE DIN 54002 như sau:

e Độ bền hóa chất ( axit và kiềm)

- Màng sơn màu khi thi công sau khi khô tại các công trình xây dựng có khí quyển công nghiệp cần có độ bền axit do khí thải ngưng tụ với hơi nước tạo ra axit bám trên bề mặt sơn, hoặc sơn lên bề mặt vật liệu silicat, bê tông, xi măng có tính kiềm, hoặc mực in màu lên bao bì, chứa các chất tẩy rửa có tính kiềm Vì vậy bột màu sử dụng trong sơn - mực in cần có tính bền với axit – kiềm

- Độ bền axit, kiềm của bột màu được đánh giá theo hai phương pháp:

● Theo tiêu chuẩn ISO – GREYSCALE R105 – A02 [14] Bột màu dạng Paste (không có chất tạo màng) Dùng dung dịch axit HCL 0.5N và dung dịch NaOH 2.5%, nhỏ giọt lên mẫu, đánh giá sau 24 giờ

● Theo tiêu chuẩn GREYSCALE – DIN 54002 [13] Bột màu chế tạo thành sơn (dạng Alkyd/melamin – sấy khô) Dùng dung dịch axit HCL 10% và dung dịch NaOH 5% nhỏ lên mặt màu sơn, đánh giá sau 24 giờ

- Độ bền được đánh giá theo 5 cấp độ

f Độ bền dung môi:

- Độ bền dung môi là một yêu cầu quan trọng đối với bột màu dùng cho sơn và mực in trong quá trình sản xuất, sử dụng Yêu cầu chung là chọn loại bột màu không tan trong dung môi hữu cơ là tốt nhất

- Độ bền dung môi được xác định theo tiêu chuẩn GREYSCALE – DIN 54002 như sau : [13]

● Tấm giấy lọc mịn, giấy xếp hình phểu có chứa 0.5g bột màu thí nghiệm, ngâm

½ vào 20cm 3 dung môi 200C Sau 24 giờ sau đánh giá theo tiêu chuẩn đã nói

● Mức độ bền dung môi của bột màu theo 5 cấp độ là:

g Cường độ màu (Colour strength)[3]

- Cường độ màu là một thông số rất quan trọng để xác minh màu sắc cuối cùng của màng sơn cần có theo yêu cầu

- Cường độ màu thường được đo bằng số lượng Ti O2 cần kết hợp với 1 phần bột màu cần đo để đạt được cường độ màu tiêu chuẩn theo thang màu chuẩn quốc tế Internetional Standard Colour Depth ( viết tắt là SD) được xây dựng do Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) Thường cường độ màu tiêu chuẩn được đo ở 3 mức cùng với một phần bột màu pha với phần TiO2 25 phần TiO2 VÀ 200 phần TiO2 , gọi theo danh từ chuyên môn là Tinting Colour ( màu pha theo tiêu chuẩn) Phép

đo này được ứng dụng nhiều trường hợp xác định cường độ màu của bột màu trong sơn nhất là với thang chuẩn Tinting Colour với TiO2 Tuy nhiên với trường hợp mực in hay dùng các bột màu có độ trong suốt (Transparent) thì phép đo này không chính xác

● 7 tính chất từ a g là các thông số quan trọng của bột màu để lựa chọn loại thích hợp dùng sản xuất sơn và mực in

● Ngoài ra cũng cần chú ý đến một số tính chất khác của bột màu có ảnh hưởng đến tính chất của sơn mực in như: Tính lưu biến( Rheology), tính kết

tụ màu và độ bong màng sơn[3]

Sự lựa chọn các loại bột màu dùng trong sơn [5]

Sự lựa chọn các loại tốt màu dùng trong sơn dựa vào yêu cầu sử dụng sơn cần dùng loại bột màu có tính chất phù hợp (7 thông số tính chất đã trình bày ở 3 phần trên), ngoài ra cũng cần chú ý đến bản chất hóa học của chất tạo màng, dung môi, chất pha loãng và các thành phần khác trong sơn, cũng như ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình sản xuất sơn

Bảng 19: Ứng dụng tổng quát của bột màu trong các loại sơn [5]

1 Sơn trang trí gốc nước

● Màu đậm

● Màu trung bình

● Màu nhạt

Rất tốt TiO2, Fe2O3Rất tốt C (còn lại cần Rất tốt được lựa chọn)

Rất tốt Phthalocyanine Rất tốt Polycyclic Rất tốt (còn lại cần lựa chọn)

2 Sơn trang trí gốc dung môi gốc

3 Sơn Alkyd trung bình khô tự

4 Sơn lacquer tân trang xe hơi (-nt-) (-nt-)

5 Sơn xe hơi OEM gốc sơn sấy

Alkyd/ melamin, Acyclic/ MF

và Acrylic nhiệt dẻo

Bảng 20 : Hướng dẫn chọn dùng bột màu dùng trong các loại sơn

Sắc

1 Sơn khô tự nhiên

Dung môi bay hơi, Oxy hóa khô tự nhiên

Yellow Y.3,74

●Phthalocyanine Blue 15-1

●Carbon Black

●Fe 2 O3 R1010 phối với Carbon Black Bk 6,7

●Naphthana – lide R2,5,7,9,112

●Acylamide Y1,3,73,74

Nhạt ● Fe 2 O 3 R.112

●Dibromethane – throne R.168

●Fe 2 O 3 Y 42

●Flavanthrone Y112

●Antra – Pyrimide Y.108

●Isondo – linone Y110, 109

độ

Đậm ●Đỏ Crôm R104

phối với V 19 hoặc R 48,4

7,6

●Bk 6,7 ●W.6

3 LACQUER

●Nitro cellulose

●Acylic nhiệt dẻo

dung môi : Hydro

●Green G7.36

●Blue 15.1 phối với vàng Crôm

CY 34 hoặc với [Disazo Yellow 155]

hoặc [Brunswick Green

G15]

●Blue 15.1 hoặc Indanthrone Blue 60

●Fe 2 O3R101 phối với carbon Black

Bk 6,7

●Carbon Black

●Crôm Red R.104 với Quinacridone V19 hoặc với [Disazo Condensation Red 144,214]

●Isoindolinone Yellow Y 109,

110

●FeO Y.42 [●Benzemida- zolone Y.120,

153, 154]

●Nickel Azo Yellow G.10

5.1 BỘT MÀU VÔ CƠ [4]

Có nguồn gốc từ tự nhiên và nhân tạo (Synthetic)

1 Trong sơn mực in rất ít sử dụng bột màu vô cơ có nguồn gốc từ tự nhiên vì hàm lượng bột màu nguyên chất chỉ chiếm tỉ lệ < 80% và không được sạch vì có nhiều tạp chất

Bột màu vô cơ tổng hợp nhân tạo (Synthentic) được dùng là phổ biến cho sản xuất

sơn, mực in

2 Bảng 21 tổng hợp thống kê các loại bột màu vô cơ theo nhóm màu : trắng, vàng, cam, đỏ, nâu, tím, dương , xanh lá cây và đen

3 Bảng 22 thống kê tóm tắt các tính chất của loại bột màu vô cơ

[ giải thích các chữ viết tắt, theo tiếng Anh, ở bảng 22 như sau : Colour Index C.I]

- Chỉ số màu do quốc tế qui định cụ thể là :

- O-Orange: màu cam, R-Red: màu đỏ, V-Violet: màu tím, Bl-Blue: màu dương,

- G-Green: màu lá, Br-Brown: màu nâu, Bk-Black : màu đen, W-White : trắng,

- M-Metal : màu kim loại

- L/W: Light Fastness - Độ bền ánh sáng / Weathering Fastness - Độ bền thời tiết Các tính chất khác

- Heat : độ bền nhiệt – Acid : độ bền axit

- Akali: độ bền kiềm – Density : tỉ trọng

Cấp độ bền nhiệt, acid, kiềm, ánh sang và thời tiết

Ex: cấp độ 5 – Tuyệt hảo (Excetlent)

Fe2O3

cobalt

Oxit Crôm

Pigment Black 11

Cam Cadmi

Đỏ Cad

Crômmat chì

green

ne

Ultramari

ne Blue

● Xanh sắt Fe

● Xanh

Mn

Black

Tính chất ứng dụng một số loại bột màu vô cơ [4]

a.1 Các loại Oxit sắt:

● Oxit sắt vàng: (xFe2O3.H2O): FeO P Yellow 42/43

● Oxit sắt đỏ: (xFe2O3): Fe2O3 ) P Yellow 101

● Oxit sắt nâu (xFe2O3.FeO) P Brown 6/7

● Oxit sắt đen Fe3O4 P Black 11

Được dùng nhiều trong sơn lót chống rỉ do có độ bền cao với thời tiết, ánh sáng, hóa chất, nhiệt độ và giá rẻ

Thường là dạng oxit sắt tổng hợp

Dạng oxit sắt thiên nhiên có nhiều ở Úc, được dùng ở dạng Micaeous Iron Oxide trong sơn chống rỉ có màu đỏ tươi và chất lượng so sánh được với oxit sắt tổng hợp

a.2 Sắt màu xanh dương:

Pigment Blue 27 – là dạng muối kép Feri – Feraocyanue Kali, được sử dụng

làm bột màu có các tên gọi: Xanh phổ (Prussian), xanh đồng (Bronze) Milori, Chinese, Hamburg hoặc dương vô cơ

Tính chất: giá rẻ, có cường độ màu cao hơn nhưng kém phủ, có độ bền ánh

sáng khi màu đậm, kém bền ánh sáng khi màu nhạt, khi nhiệt bị phân

hủy(>1700C) sinh ra khí độc HCN

a.3 Bột màu xanh dương Ultramarine: Pigment Blue 29

Công thức hóa học tổng quát [Na7Al6Si6O24S2]

Tính chất: Rất ái nước, khí quyển khu công nghiệp có hơi axit, màng sơn bị

sậm màu, có độ bền nhiệt nên được dùng pha màu cho chất dẻo

a.4 Xanh lá cây Crôm (Chorme Green)

● Xanh lá cây Crôm – sắt : Pigment Green 15

Là hỗn hợp Vàng Crôm và dương sắt, thường gọi tên là bột màu xanh lá cây Brunwick

Tính chất: độ bền ánh sáng tốt, nhưng bị mất màu dương khi sử dụng ở khí

quyển công nghiệp

● Xanh lá cây Phthalo – Crôm: Pigment Green 13

Là hỗn hợp của Phthalocyanine Blue và Crôm chì

Tính chất: giống như bột màu lá cây Crôm sắt nhưng ở mức độ cao hơn, và

do có chứa chì (Pb) nên cần lựa chọn kỷ sử dụng cho phù hợp

a.5 Xanh lá cây Oxit Crôm

● Oxit Crôm: Cr2O3 – Pigment Green 17

● Hydrate oxit Crôm: Cr2O3.2H2O - Pigment Green 18

Oxit Crôm (Cr2O3) là oxit Crôm hóa trị 3, dạng nguyên chất và Hydrat oxit Crôm chỉ chứa 80% Cr2O3 còn lại là nước có độ bền nhiệt cao (dạng Hydrat

bị mất nước ở 950C), độ bền thời tiết, ánh sáng, hóa chất,v.v…tuyệt hảo và đặc biệt là loại bột màu không độc hại thường được sử dụng trong ngành bao

bì thực phẩm

a.6 Bột màu Cadmi

● Vàng Cadmi: Pigment Yellow 35.37 – Cds ZnS

● Cam Cadmi: Pigment Orange 20- Cds

● Đỏ Cadmi : Pigment Red 108 – xCdSe

Ở dạng sơn màu sậm, bột màu Cadmi rất sáng màu và có độ phủ cao gần giống như độ phủ của bột màu hữu cơ nên rất đắt tiền so với các bột màu vô

cơ khác, độ bền nhiệt cao tới 6000C nên được dùng trong ngành chất dẻo, bột màu Cadmi có độ bền ánh sáng cao nhưng lại kém bền ánh sáng thời tiết, và rất nhạy cảm với axit để thải ra khí H2S độc hại

Trong công nghiệp sơn, bột màu Cadmi bị cấm sử dụng ở một số lĩnh vực thi công đặc biệt và đặc biệt trong sơn trang trí có tính mỹ thuật vì lí do dễ thoát

ra khí H2S

a.7 Bột màu trắng gốc kẽm (Zn)

● Trắng oxit – Pigment white 4 – ZnO

● Trắng sunfua – Pigment white 7 – ZnS

● Trắng lithopone – Pigment white 5 – ZnO BaSO4

ZnO có độ phủ kém , độ chịu nhiệt không cao ngã vàng do tác dụng tia tử ngoại Tuy nhiên lại có những tính chất ứng dụng đa dạng trong ngành sơn như: Làm tăng độ chịu mài mòn cho màng sơn dầu (resinous media) do tạo ra

xà phòng kẽm có tính chất diệt khuẩn, nấm mốc cho màng sơn, có thể ứng dụng trong sơn chống hà, ngoài ra ZnO phản ứng với các chất tạo màng có tính axit làm sơn lỏng bị trương mở khi sản xuất hoặc lưu kho

ZnS và lithopone là bột màu trắng có độ phủ chỉ sau TiO2 có độ bền ánh sáng nhưng kém bền thời tiết dễ bị phấn hóa

Các bột màu này thường được dùng nhiều cho sơn trong nhà đặc biệt dùng pha màu (tint) cho các bột màu khác, ngoài ra còn được dùng phối hợp với bột màu huỳnh quang (tốt hơn dùng TiO2 phối hợp)

a.8 Bột màu trắng TiO2 [5] Pigment white 6.TiO2

● TiO2- Rutile – có chỉ số khúc xạ RI = 2.76

● TiO2 – Anatase – có chỉ số khúc xạ RI = 2.55

TiO2 Rutile và Anatase đều là các bột màu cơ bản dùng trong sơn, Anatase có

độ trắng hơn nhưng nhưng dễ bị phấn hóa hơn khi màng sơn sử dụng ngoài trời, Rutile ít bị phấn hóa hơn và có cường độ màu cao hơn Anatase Vì vậy

TiO2 Rutile là loại bột màu được sử dụng nhiều nhất trong ngành sơn và tùy theo mức độ sử dụng nó trong ngành sơn có thể đánh giá sự phát triển của ngành sơn tại một quốc gia

TiO2 Rutile có tính chất quý giá của bột màu như: độ bền ánh sáng, thời tiết, nhiệt, hóa chất, cường độ màu cao,độ phủ cao Vì vậy nó được dùng rộng rãi trong ngành sơn ( vả mực in)

a.9 Bột màu đen Carbon Black [5] - Pigment Blach 6,7,9

1 Carbon Black có 3 tông màu đen với mức độ: cao, trung bình và thấp phụ thuộc vào công nghệ sản xuất cho ra hàng loạt bột màu có kích cỡ hạt khác nhau

Có 6 mã màu đen như sau: ký hiệu như sau

- HCC: High colour channel: độ đen cao

- MCC: Medium colour channel: độ đen trung bình

- RCC: Regular colour channel : độ đen vừa phải

- HCF: High colour Furnace : độ đen cao

- RCF: Regular colour Furnace : độ đen vừa phải

- LCF: Low colour Furnace : độ đen thấp

2 Tính chất ứng dụng của Carbon Black được chọn theo độ đen, kích thước hạt bột màu từ các phương pháp chế tạo, cụ thể như sau:

- Carbon Black channel/gas : 0.010 – 0.025 μm

(đốt cháy khí tự nhiên trong ống)

- Carbon Black Furnace/gas : 0.01 – 0.08 μm

(đốt cháy 13000 C khí, Acetylen, dầu trong lò)

- Carbon Black Lamp : 0.05 – 0.10 μm

(đốt cháy dầu thực vật, yếm không khí)

- Carbon Black Amimal : 0.10 – 0.50 μm

(đốt cháy gỗ, xưởng động vật, yếm khí)

Ghi chú:

● Loại C Furnace/gas và C Lamp có độ phủ cao và cường độ màu cao, không hòa tan trong sơn và không làm cho màng sơn bị phồng rộp rất bền kiềm, axit và chịu nhiệt tơi 3000C( thời gian ngắn) Chúng hấp thụ tia tử ngoại, bảo vệ chất tạo màng, rất bền màu trong các điều kiện sử dụng

● Sơn có chất lượng cao như sơn xe hơi dùng loại C Black có cỡ hạt 0.15μm

● Sơn có chất lượng trung bình dùng loại C có cỡ hạt 0.03 μm

● Sơn trang trí xây dựng dùng loại C có cỡ hạt 0.05μm

● Các loại Paste màu đen dùng để pha màu dùng C có cỡ hạt 0.05 – 0.095

μm

3 Carbon Black có 2 nhược điểm trong chế tạo sơn là:

- Với sơn Alkyd khô tự nhiên, càng lưu kho sản phẩm lâu thì sơn càng chậm khô do chất làm khô dùng trong sơn Alkyd bị C Black hấp thụ

- Một số loại C Black thường kết tụ với một số bột màu khác trong hỗn hợp sơn, ví dụ TiO2 vì vậy cần chọn lựa qua thí nghiệm

a.10 Một số bột màu vô cơ khác có hiệu ứng sử dụng đặc biệt: ánh kim loại,

huỳnh quang, xà cừ, chống hà, chống ăn mòn,v.v…sẽ được trình bày trong phần “các bột màu đặc biệt” ở phần sau

Bảng 22: Tóm tắt tính chất các bột màu vô cơ

Y = Vàng O = Cam R = Đỏ V = Tím B = Xanh Dương G = Xanh Lá

Br = Nâu Bk = Đen W = trắng M = kim loại

Loại bột màu Mã

màu

Độ Bền sáng/thời tiết

Bền nhiệt Kháng

kiềm

Kháng Acid

Tỷ trọng Ánh màu Vàng Crôm Y.34 Tốt-rất tốt Tốt Không đạt Kém 5.5-6.0 Vàng kim nhạt Crômat Kẽm Y.36 Rất tốt Tốt Kém Không đạt 3.4-4.0 Vàng lục Vàng Cadmi Y.37 Tốt-rất tốt Cực tốt Cực tốt Không đạt 4.6 Vàng tươi Vàng Oxit sắt Y.42 Cực tốt Kém Cực tốt Kém 4.0-4.2 Vàng đỏ xỉn Niken Titanat Y.53 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.4-4.6 Vàng lục Ferit Kẽm Y.119 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Tốt 5.2 Nâu vàng nhạt Crôm Tungsten Titanat Y.163 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.0-5.5 Nâu

Mangan Titanat Y.164 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.4 Nâu

Vanađat Bismut Y.184 Cực tốt Cực tốt Cực tốt kém 5.0-5.5 Vàng tươi Niken Tungsten Titanat Y.189 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.5-5.0 Vàng lục xỉn Cam Cadmi O.20 Rất tốt Cực tốt Cực tốt Không đạt 4.8 Cam tươi Cam Crôm O.21 Tốt-rất tốt Tốt Tốt Không đạt 6.6-7.0 Cam vàng

Đỏ Oxit sắt R.101 Cực tốt Cực tốt Cực tốt kém 5.0-5.2 Nâu đỏ xỉn Cam Molybdate R.104 Tốt-rất tốt Tốt kém Không đạt 5.4-6.4 Cam tươi

Đỏ Cadmi R.108 Rất tốt Cực tốt Cực tốt Không đạt 4.9 Nâu đỏ tươi Mangan photphat V.16 Rất tốt Tốt Không đạt Tốt 2.7 Tím

Xanh sắt B.27 Không đạt Không đạt Không đạt Rất tốt 1.8 Dương

Côban Aluminat kẽm B.28 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.2 Dương đỏ sáng Xanh Ultramarin B.29 Rất tốt Rất tốt Rất tốt Không đạt 2.5 Dương đỏ sáng Crôm Côban Aluminat B.36 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.3-4.7 Dương ánh lục Xanh lá Phtalo-crôm G.13 Tốt-rất tốt Tốt Không đạt Không đạt 5.0-6.0 Xanh lục Xanh Crôm G.15 Tốt-rất tốt Không đạt Không đạt Không đạt 4.5-5.5 Xanh lục xỉn Oxit Crôm G.17 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.2 Lục vàng xỉn Oxit Crôm ngậm nước G.18 Cực tốt kém Cực tốt Rất tốt 3.5 Lục ánh xanh Côban Niken Titanat G.19 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.0-5.3 Xanh lục Côban Crômit G.26 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.2 Xanh lục

Côban Titanat G.50 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.0 Xanh lục

Oxit sắt nâu Br.6 Cực tốt kém-tốt Cực tốt kém 4.2-4.8 nâu

Ferrit Magiê Br.11 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.4 Nâu vàng nhạt Sắt Crôm Đồng Br.22 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.3 Nâu

Crôm Titanat Br.24 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.5 Vàng ánh đỏ Sắt Crôm Br.29 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.2 Nâu

Crômit Sắt Kẽm Br.33 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.0-5.5 Nâu

Crômit Sắt Br.35 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.2 Nâu

Crôm Mangan Kẽm Br.39 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.3 Nâu

Carbon đen Bk.6 Tốt-cực tốt Tốt-cực tốt Cực tốt Cực tốt 1.8 đen

Graphit Bk.10 Tốt-cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 2.0-2.3 Xám sậm

Oxit sắt đen Bk.11 Cực tốt kém-tốt Cực tốt kém 5.0 đen

Ferit Mangan Bk.26 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.2 đen

Crômit Sắt Côban Bk.27 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.3 đen

Crômit Đồng Bk.28 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.4 đen

Crôm Sắt Niken Bk.30 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 5.3 đen

Chì trắng W.1 Rất tốt Tốt Rất tốt Không đạt 6.9 Trắng

Oxit kẽm W.4 Cực tốt Cực tốt Tốt Không đạt 5.6 Trắng sáng Lithopone W.5 Tốt Cực tốt Cực tốt Không đạt 4.3 Trắng sáng Đioxit Titan W.6 Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 4.0-4.2 Trắng

Sunfit kẽm W.7 Tốt Cực tốt Cực tốt Không đạt 4.0 Trắng sáng Oxit Antimon W.11 Rất tốt Cực tốt Không đạt Không đạt 5.5 Trắng

Vảy nhôm M.11 Rất tốt Cực tốt Không đạt Không đạt 2.7 Bạc

Bột kẽm M.6 - Cực tốt Không đạt Không đạt 7.0 Xám kim loại Bột thép không gỉ - Cực tốt Cực tốt Tốt-cực tốt 7.5 Xám kim loại Màu nhũ ngọc trai Cực tốt Cực tốt Cực tốt Cực tốt 3.0 Màu xà cừ Màu lân quang Tốt Rất tốt kém Không đạt 3.2-4.2 Cam vàng ánh lục

5.2 BỘT MÀU HỮU CƠ [4,5]

● Bột màu hữu cơ là các bột màu gốc mạch Carbon thẳng và Carbon vòng, tuy nhiên cũng có thể gồm các nguyên tố kim loại vô cơ trong cấu trúc hóa học nhằm làm bền các thành phần hữu cơ có trong bột màu

● Bột màu hữu cơ so sánh với bột màu vô cơ có những tính chất vượt trội hơn về màu sắc và cường độ màu như đã nói ở phần giới thiệu chung về bột màu, vì vậy được

ứng dụng trong ngành sơn và mực in

● Bột màu hữu cơ cho ngành sơn gồm 3 loại chính là:

- Bột màu hữu cơ cổ điển

- Bột màu hữu cơ chất lương cao

- Các loại phẩm màu

5.2.1 Các loại bột màu hữu cơ cổ điển (CLASSICAL PIGMENTS)

- Phổ biến nhất là các hợp chất AZO chứa nhóm chức mang màu N=N Các chất màu AZO chia thành nhóm trung tính (Neutral AZO) và dạng muối kim loại

AZO (Salt type AZO) Nhóm Neutral AZO lại gồm mono AZO (1 nhóm N=N)

và Di AZO (2 nhóm N=N) Từng nhóm màu này lại bao gồm các loại bột màu

có màu khác nhau gốc AZO

- Cụ thể như sau:

Bảng 23 : Các loại bột màu cổ điển AZO

2.1.1 Các loại bột màu mono Azo trung tính: Bao gồm hai màu vàng và cam/đỏ

a Arylamide – vàng: (C.I.Pigment Yellow: 1,3,73,74,97 và 111)

Thường dùng cho các loại sơn công nghiệp Hạn chế dùng cho sơn trang trí (gốc nước và dung môi yếu) và một số loại mực in

b Đỏ Beta Naphthol: (C.I.Pigment Red 3,4 – Orange 5)

Hạn chế dùng cho sơn trang trí và một số loại mực in ở dạng màu pha loãng

c Đỏ Naphthol AS: (C.I.Pigment Red: 2,5,12,23,112)

Được sử dụng rộng rãi trong sơn trang trí và sơn công nghiệp, mực in kể

cả mực in gốc nước (do bền kiềm)

BỘT MÀU AZO

MONOAZO

Vàng Acylamide

Đỏ Naphthol

Beta Naphthol

DIAZO

Vàng

Acylamid

Đỏ Beta Naphthol

Đỏ Naphthol AS

Diarylide vàng

Pyrazolone Cam/đỏ

2.1.2 Các loại bột màu Dis Azo trung tính

Khắc phục được các nhược điểm của các loại bột màu mono Azo nói trên (vì mặt bền nhiệt và dung môi) Bao gồm các màu sau:

a Vàng Diarylide: (C.I.Pigment Yellow: 12,13,14,17,55,83)

Có tính bền dung môi, bền nhiệt và cường độ màu mạnh, độ bền ánh sáng rất khác nhau từ kém (y 12) đến tốt (y 83)

Được dùng cho sơn công nghiệp và mực in (Trong mực in thường dùng kết hợp với các bột vàng Y106, 127,174,176,188)

b Cam/Đỏ Pyrazolone: (C.I.Pigment Orange 13,34 Pigment Red 38)

Có các tính chất ứng dụng giống như bột màu vàng Diarylide đặc biệt bột màu cam 0.13,34 dùng rất phổ biến cho mực in

2.1.3 Các bột màu Azo muối kim loại

Gồm 3 nhóm bột màu là:

a Vàng Azo Arylamide: (C.I.Pigment Yellow 61,62)

Ion kim loại (thường là kali) gắn vào nhóm axit sulfomic từ gốc mono Azo, có các tính chất sử dụng kém hơn màu vàng Diarylide, thường dùng nhiều trong công nghệ chất dẻo

b Đỏ Beta Naphthol: (C.I.Pigment Red 49,53)

Tính chất kém bền ánh sáng, bền khác nhau đối với hóa chất bền dung môi và ít loang màu, cường độ màu mạnh

Được sử dụng nhiều nhất trong nhóm bột màu đỏ gốc Azo hai loại phổ biến nhất là 4B Toner và 2B Toner (57:1 và 48)

2.1.4 Bột màu hữu cơ cổ điển gốc Phthalocyanine

Là nhóm bột màu hữu cơ cổ điển thứ hai sau bột màu Azo thường phổ biến

là hợp chất Phthalocyanine đồng và các dẫn xuất

a Màu dương Phthalocyanine: (C.I.Pigment Blue 15,16)

a.1 Xuất hiện ở thị trường năm 1935 và sau đó phát triển mạnh và trở thành loại bột màu thông dụng và được ưa chuộng vì có giá rẻ và chất lượng tốt

a.2 Bột màu dương Phthalocyanine có nhiều dạng tinh thể khác nhau của hợp chất Copper (đồng) Phthalocyanine

● Dạng Alpha có màu ánh đỏ

● Dạng Beta có màu ánh lá cây

● Dạng Epsilon ánh đỏ hơn dạng Alpha

● Dạng Beta không chứa kim loại: ánh lá cây hơn Beta Hoặc cụ thể hơn:

P.B1 15 – Alpha : Không ổn định P.B1 15.1 – Alpha : Bền

P.B1 15.2 – Alpha : Bền, không kết tụ màu P.B1 15.3 – Beta : Bình thường

P.B1 15.4 – Beta : Không kết tụ màu P.B1 15.6 – Epsilon : Bình thường P.B1 16 – Beta : Không chứa gốc kim loại a.3 Tính chất của bột dương Phthalocyanine: Cường độ màu mạnh, rất bền với hóa chất, dung môi, ánh sáng, tia tử ngoại, thời tiết, nhiệt độ Được sử dụng rộng rãi trong ngành sơn, mực in

Đặc biệt bột dương Phthalocyanine P.B1 16 có độ bền ánh sáng cao hơn các màu nhạt cho ngành sơn ô tô

b Màu xanh lá cây Phthalocyanine: (C.I Pigment Green)

Là hợp chất Polychlorobromo Phthalocyanine dạng Halogenated copper (đồng) Phthalocyanine, có một số màu xanh lá cây khác nhau tùy theo mức độ Clo hóa và Brôm hóa đó là :

- Xanh lá cây ánh dương của dạng Clo hóa (G.7)

- Xanh lá cây ánh vàng của dạng Clo hóa và Brôm hóa (G.36)

2.1.5 Bột màu hữu cơ cổ điển: Phẩm màu phức hợp dạng Basic

(i) Là loại bột màu hữu cơ cổ điển nhóm thứ ba được biết đến như là các loại phẩm màu phức hợp có tính basic, được chế tạo từ các phẩm màu basic tạo phức với các axit phức hợp hoặc các axit vô cơ

(ii) Do tính chất kém bền (về mọi lĩnh vực) nên nhóm bột màu này chỉ được sử dụng trong ngành mực in

(iii) Có thể đưa ra một số loại tiêu biểu đó là:

- C.I Pigment: Red 8, Violet 1,2,3,39, Blue 1, Green 1

- C.I.Pigment Red 169, Violet 27, Blue 62, Green 45

- Akali/ Reflex Blue

- C.I.Pigment Blue 19,56,61

5.2.2 Các loại bột màu hữu cơ chất lượng cao [4]

Các loại bột màu hữu cơ chất lượng cao gồm các nhóm họ bột màu khác nhau và đều có tính chất hoàn hảo giống như bột màu cổ điển Phthalocyanine (dương và

lá cây) nói trên Cụ thể là:

2.2.1 Các bột màu phức Naphthol màu đỏ: C.I.Pigment Red 170,187 giống như cấu

tạo các bột màu cổ điển Naphthol AS nhưng có phân tử mở rộng hơn với chất

lượng vượt trội hơn

2.2.2 Các bột màu Benzimidazolone: gồm các màu: vàng – Yellow 151,154; Cam –

Orange 36; Đỏ - Red 176,185,208; Nâu – Brown 25

Cấu tạo phân tử dị vòng gắn vào phân tử bột màu gốc Azo gọi tên là

Gồm các màu vàng: Yellow 93,95,128 – màu đỏ: Red 144,166 cấu tạo phân tử đơn giản cho hai hợp chất Azo đơn giản cùng phản ứng ngưng tụ với Diamine Bột màu Azo ngưng tụ có chất lượng rất cao được sử dụng trong sơn phủ công nghiệp, mực in đặc biệt và kỹ nghệ chất dẻo

2.2.4 Các bột màu Antraquinone và Perinone:

(i) Gồm các màu phổ biến gốc Antraquinone là:

- Vàng: C.I Pigment Yellow 108: gốc Antrapyrimidine Yellow

- Cam: C.I Pigment Orange 51: gốc Pyranthrone Orange

- Đỏ : C.I Pigment Red 168: gốc Dibromanthranthrone Red

C.I Pigment Red 177: gốc Dianthraquinol Red

- Dương : C.I Pigment Blue 60: gốc Indanthrone Bue

Các bột màu này rất bền với hóa chất và dung môi, thời tiết có cường độ màu cao, đắt tiền

(ii) Nhóm bột màu gốc Perinone chỉ có màu cam C.I Pigment Orange 43 cho màu cam thuần túy, rất sáng màu

2.2.5 Các bột màu quinacridone

Là một trong các nhóm bột màu chất lượng cao quan trọng nhất, được phát triển từ cuối những năm 1950

Có ba dạng quinacridone là Alpha, Gamma và Beta gồm có các màu:

- Đỏ tím: C.I.Pigment Violet 19 trong đó có dạng Beta cho màu tím và Gamma cho màu đỏ

- Đỏ: C.I.Pigment Red 122, 202, 206 có màu tươi

- Cam: C.I.Pigment Orange 48,49

2.2.6 Các bột màu Isoindolinone và Isoindoline

Là sự kết hợp một nhóm AZO – METHINE (C=N) vào một phần tử có cấu tạo dị vòng (Heterocylic) được phát triển vào giữa những năm 1950

Gồm có các màu phổ biến là : Vàng – Yellow 109,110, 139

Trong đó có màu vàng – yellow 110 có tính chất cao nhất về độ bền, được dùng rộng rãi trong sơn chất lượng cao, mực in và kỹ nghệ chất dẻo

2.2.7 Các bột màu Dioxazine

Gồm hai màu tím là : C.I.Pigment Violet 23 và 37 là nhóm bột màu hữu cơ chất lượng cao cho màu tím thuần túy đồng nhất, có độ bền tuyệt hảo Thường được dùng để làm ánh đỏ cho bột dương Phthalocyanine

2.2.8 Các bột màu phức kim loại: (Metal complex)

Có dạng phức bền gốc hữu cơ có gắn các kim loại Nikel, đồng, cobalt làm chất lương màu cao hơn

Thường được dùng trong sơn ô tô có màu ánh kim

Tiêu biểu là bột vàng ánh kim : C.I.Pigment yellow 129 là hợp chất phức đồng Methine Azo

2.2.9 Các bột màu Perylene: Gồm các màu thông dụng là: màu đỏ

- C.I.Pigment Red 123,149: dùng trong ngành chất dẻo

- C.I.Pigment Red 178, 179 : dùng trong ngành sơn

- C.I.Pigment Red 224 : sơn phủ ánh kim loại Đặc biệt có độ bền và đắt tiền

2.2.10 Các bột màu Thioindigo

Tiêu biểu là màu đỏ C.I.Pigment Red 88

Thường kết hợp với bột màu vô cơ (cam, molybdat, đỏ oxit sắt) cho ngành sơn chất dẻo chất lượng cao

2.2.11 Các bột màu Diketo Pyrrol Pyrrol (DPP)

Mới được phát tiển 1986 và nhiều hứa hẹn tăng trưởng mạnh do các tính chất quý báu về bền thời tiết và bền nhiệt, cưởng độ màu và độ thuần khiết của màu

5.2.3 Các loại phẩm màu (Dyestuff)

(i) Một số phẩm màu được dùng trong sản xuất sơn, nhằm tạo ra các lớp che phủ

hoặc in có màu sắc tươi sáng và ấn tượng cho các lá kim loại, màng cho sơn

2.3.2 Phẩm màu tan trong dầu (Fat – soluble)

Là loại phẩm màu non - ionic gốc Antraquinone và Azo không chứa kim loại

dễ hòa tan trong dung môi ít phân cực như hydro – carbon thơm và mạch thẳng, chủ yếu dùng cho nhuộm màu gỗ và kỹ nghệ chất dẻo

2.3.3 Phẩm màu phức – kim loại (Metal – Comple)

Là loại phẩm màu anionic gốc Azo phức kim loại Crôm và coban – gốc cation

là Natri hoặc ion Amonium có nhóm thế Phthalocyanine có nhóm thế hòa tan cũng thuộc nhóm phẩm màu này Các loại phẩm màu này dễ tan trong rượu, glycolether, ester và ketone, không tan trong dầu và dung môi hydrocarbon

Độ bền ánh sang không cao nhưng các tính chất độ bền khác đạt yêu cầu Chúng được sử dụng rộng rãi trong sơn gỗ (nhuộm màu), lacquer có màu sang, mực in lá nhôm

2.3.4 Bột màu và phẩm màu có tính Huỳnh quang (Fluorescent)

Là loại bột màu có khả năng lên màu dưới tác dụng tia tử ngoại, được dùng chủ yếu cho mực in gốc dung môi và chất dẻo

Bảng 24 Thống kê một số loại bột màu hữu cơ và các tính chất ứng dụng

[Giải thích các chữ viết trong bảng 24]:

Ứng dụng: Chữ in hoa biểu thị cho ứng dụng chính / thích hợp

Chữ in thường biểu thị khả năng không tương thích

A : xe hơi - I: công nghiệp – D: trang trí (dung môi) – E: sơn Emulsion – O: mực dầu – L: mực in lỏng – S: mực in đặc biệt – P: chất dẻo có màu

Tính chất: LF: độ bền sáng màu gốc – LT: độ bền sang màu pha – HT: độ bền nhiệt – SV: độ bền dung mội – CH: độ bền hóa

chất

Cấp độ bền: EX: tuyệt hảo, VG: rất tốt – G: tốt – F: kém – P: không đạt

Loại bột màu Mã màu

C.I

Ứng dụng

Diarylide Yellow Anilide Y.12 i OL Kém Không đạt Tốt Tốt Rất tốt Vàng sáng

Diarylide Yellow Xylidide Y.13 Ide OL P Tốt Kém Tốt Rất tốt Rất tốt Vàng sáng

Diarylide Yellow O-toluidide Y.14 ide OL P Kém Không đạt Tốt Rất tốt Rất tốt Vàng sáng

Diarylide Yellow Anisidide Y.17 Ide OL P Rất tốt Kém Tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục sáng Flavanthrone Yellow Y.24 AIde Rất tốt Cực tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ

Diarylide Yellow P-toluidide Y.55 ide OL p Rất tốt Kém Tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ

Diarylide Yellow DMCA Y.83 Ide OLS P Rất tốt Tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ

Loại bột màu Mã màu

C.I

Ứng dụng

Azo condensationYellow GR Y.95 i S P Rất tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng đỏ sáng

Anthrapyrimidine Yellow Y.108 AIde Tốt Cực tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng

Isoindolinone Yellow 2G Y.109 AIDE S P Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục sáng Isoindolinone Yellow 3R Y.110 AIDE S P Cực tốt Cực tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ

Metal complex Yellow Y.117 AI Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục

Benzimidazolone Yellow 2G Y.120 aID S P Rất tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng

Azo condensationYellow 8G Y.128 aIDE S P Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục sáng Metal complex Yellow Y.129 Ai Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục

Quinophthalone Yellow Y.138 aI P Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng

IsoindolineYellow Y.139 aI P Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ

Benzimidazolone Yellow 4G Y.151 AidE S P Cực tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Vàng

Benzimidazolone Yellow 3G Y.154 AIDE s P Cực tốt Cực tốt Tốt Rất tốt Rất tốt Vàng sáng

Azo condensationYellow 4G Y.155 Ide S P Rất tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng sáng

Isoindolinone Yellow Y.173 AIDE S P Cực tốt Rất tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục

Benzimidazolone Yellow 6G Y.175 aIDE S P Cực tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Vàng lục sáng

Isoindolinone Metal complex Y.179 AI Cực tốt Cực tốt Cực tốt Rất tốt Rất tốt Vàng ánh đỏ