水性透明氧化鐵漿料以其環保性、功能性(紫外線防護、耐候)及美學價值被市場所認同。隨著全球綠色法規趨嚴(如歐盟REACH)及高端制造需求增長,新產品Tech-6752的出現,為透明氧化鐵漿料的制備提供一種新選擇。
一、關于透明氧化鐵
01.為什么是透明的??
透明氧化鐵(Transparent Iron Oxide)是一類納米級無機粉體,用于顏料著色方向常見的有α-Fe?O?(鐵紅)和α-Fe?O?·H?O(鐵黃),粒徑通常在10–100 nm,遠小于可見光波長380–760 nm,因此對光無散射作用,呈現高透明度。常見如:透明鐵黃P.Y.42、透明鐵紅P.R.101等。
02.合成工藝與形態?
以透明氧化鐵紅(α-Fe?O?)為例子,為實現高透明度,需將粒徑控制在納米級,此時光的繞射效應增強。現有生產工藝中:

*電鏡:P.R. 101 Sicotrans Red L 2817?針狀形態
傾向于生成針狀或紡錘形顆粒。針狀結構的優勢在于高長徑比可提升涂層中的有序排列,增強透光性,適用于金屬閃光漆等高端場景。
產生球狀顆粒,常用于普通透明氧化鐵紅中,想要達到透明,需更小粒徑(<50nm)補償,技術難度很高,實際生產中,球狀透明氧化鐵紅占比低。

二、漿料為什么難制備?
透明氧化鐵(包括鐵紅、鐵黃等)因其納米級粒徑(約100nm)、高透明度和卓越的耐候性,成為高端水性木器漆、汽車金屬漆及工業涂料的理想著色材料。然而,其高比表面積和表面能也帶來巨大技術痛點:
1.分散穩定性差
? 納米粒子因高表面能會自發團聚,形成絮凝。透明氧化鐵顏料具有高比表面積(80–100 m2/g),想要對顏料完全且穩定的包裹十分困難。熱力學上,團聚是降低表面能的必然趨勢,而動力學穩定性需依賴超分散劑強行維持。

透明氧化鐵紅顏料
2.粘度控制難
??顏料含量>20%時,分散體系粘度呈指數級上升。這是因為納米粒子間距縮小,形成“類凝膠網絡結構”,游離分散劑分子纏繞增稠,研磨剪切熱又加劇粒子布朗運動,促進團聚。

透明氧化鐵紅色漿分散性(左正常?右出現膠化)
3.著色力與透明度平衡
以透明氧化鐵紅顏料漿為例,其透明度依賴透明氧化鐵顏料粒徑D50<?可見光波長(即約<200 nm),一旦顏料團聚體尺寸>200 nm,光散射會增強,涂層霧度(Haze)上升。
粒徑不是越低越好,<50nm粒徑的顏料粒子在帶來高透明度的同時,也造成低的著色力。這是因為比表面積激增導致表面原子占比過高,反而削弱對可見光的吸收效率。研究發現,透明氧化鐵紅漿料粒徑建議在90–220nm之間,同時滿足高透明度和高著色力,但這對超分散劑分子量分布(PDI)有著很高的要求。

可見光波長以上的粒徑,透明度與著色力正相關
4.復配銀漿難題
在香檳金漿料的制備中,其中片狀銀粉對全波段可見光反射率>95%,形成強鏡面反射,掩蓋鐵系顏料的吸收-反射光譜。也可能出現靜置后銀微粒上浮氧化鐵顏料下沉,或者分散劑相互競爭吸附的情況,這對干燥過程中分散劑動態平衡提出挑戰,復雜程度較高。
三. Tech-6752新選擇
Tech-6752 屬于含有多個親顏料基團的高分子型超分散劑,對無機顏料有非常好的降粘效果,以及鮮艷效果。該產品具有高光澤度和低泡性,著色力強,適合在水性體系中分散各種無機顏料。特別適用于水性無樹脂透明氧化鐵顏料色漿。
1.基礎配方
我們選用比表面積(Specific surface)在80-85 m2/g的水性透明氧化鐵顏料(針狀),分散劑添加量為顏料量的15%(有效份),20-30%高顏料濃縮漿同工藝下測試,基礎配方如下:

2.性能對比
我們選用同類型分散劑性能對比,測試條件:選用鋯珠研磨介質,震蕩機研磨6h,色漿過濾后,配漆水性羥丙光油:色漿=10:1刮板(RDS18#線棒約41.1um濕膜),對比分散氧化鐵紅/鐵黃性能差異。
1)透光性:強光下透射對比減光程度


透光性: Tech-6752 ≈ 國際競品 > 同類品
2)霧度:強光和自然光線下的散射程度,Tech-6752均佳




3)清晰度:透底程度及文字清晰度




使用DATACOLOR讀色器ColorReaderPRO來測定黑卡部分的L*值,一般來說L*值越低,表明涂膜的透明度越好,清晰度越高?

4)顯色性:均光板/強光反射的顯示效果


同類品出現明顯偏色。因同研磨工藝下解絮凝程度不同,而Tech-6752研磨效率較優。



透明氧化鐵紅(α-Fe?O?)的粒徑與其顏色表現具有相關性,一般來說粒徑越小,顏色越偏向藍綠相,透明氧化鐵黃同理。這一現象源于光學原理與材料特性的相互作用,光散射與吸收的平衡:

3.復配銀漿??
與水性銀漿攪拌均勻后漿料狀態,Tech-6752不易起泡,長時間儲存不分層,金屬感強,光澤度高。

正視–側光下狀態



正視-正光:Tech-6752金屬感佳



光澤度:Tech-6752光澤度佳

四、總結?
Tech-6752超透氧化鐵漿的非凡體驗,帶來更好的透明度、清晰度和光澤度,以及非凡的金屬感。未來泰格助劑將聚焦突破更多納米氧化物的分散和穩定,為高端環保漿料賦能。