Анализ перламутровых пигментов в системах автомобильных лакокрасочных покрытий.

В отрасли производства лакокрасочных покрытий для автомобильной промышленности: «Жемчуг», о котором мы часто говорим, — это не природные частицы перламутра, а отраслевой термин для перламутровых пигментов, составляющих основу высококачественных автомобильных красок, таких как металлизированная перламутровая краска, белая перламутровая краска и переливающаяся краска, меняющая цвет. Оптические свойства, распределение частиц по размерам, структура покрытия перламутровых пигментов и незначительные различия в процессе нанесения напрямую определяют внешний вид лакокрасочного покрытия и являются основной причиной того, почему так часто возникают цветовые различия при ремонте перламутровой краски.

Базовая структура перламутровых пигментов: Синтетические пигменты на основе слюды, покрытые хлопьями.

Перламутровые материалы автомобильного класса представляют собой, по сути, композитную структуру из листовой подложки и покрытия из оксида металла, подобно нанесению на лист слюды оптической пленки с контролируемым цветом.

1. Субстрат: синтетические хлопья слюды.
Хлопьевидная монокристаллическая структура толщиной всего 0,2–1,0 мкм, гораздо тоньше волоса.
Высокая прозрачность, высокая плоскостность, высокое соотношение сторон.
Определяет тонкость, прозрачность и равномерность перламутрового покрытия.
Высококачественная синтетическая слюда позволяет добиться практически плоского расположения перламутровых хлопьев, что обеспечивает равномерный и теплый блеск.
Природная слюда содержит примеси и склонна к появлению сероватого или мутного оттенка.

2. Покрытие: пленка из оксида металла (цветная сердцевина)
Различные материалы покрытия демонстрируют совершенно разные оптические эффекты:
Покрытие из диоксида титана (TiO₂): Наиболее распространенный, обладающий перламутровым блеском серебристо-белого, голубоватого и желтого оттенков, он является основным сырьем для белой перламутровой автомобильной краски.
Покрытие из Fe₂O₃ (Fe₂O₃): Непрерывный цветовой спектр от светло-золотого, красновато-коричневого, медного и бронзового, демонстрирующий сильный мерцающий эффект и выраженную зернистую текстуру, в результате чего получается широкий спектр оттенков перламутра.
Композитное многослойное покрытие: Многослойное нанесение оксидов металлов позволяет добиться высокоинтенсивных переливающихся эффектов, таких как красный → зеленый, синий → золотой, которые часто встречаются в эксклюзивных цветах автомобилей класса люкс и чрезвычайно трудно поддаются ремонту.

Фото: Перламутровое покрытие

Оптический принцип: Почему перламутровая краска отображает разные цвета под разными углами?

Главная особенность перламутровой краски — это изменение цвета в зависимости от угла обзора (эффект «переворота»).
Принцип действия совершенно отличается от принципа действия металлизированной краски:

Свет проникает сквозь прозрачный лак и достигает перламутровой пленки.
Часть света отражается от поверхности слюды (поверхностный свет).
Часть света проникает сквозь слюду и отражается в покрывающем слое (подстилающем свете).
Два отраженных луча создают разность оптических путей, что приводит к появлению интерференционных цветов в тонких пленках.

Фото: Интерференционный путь света, отражающего перламутровый пигмент.

Основные различия между перламутровой краской и алюминиевой порошковой краской (металлизированной краской):

Типовые характеристики
Алюминиевый порошковый пигмент: Непрозрачный, высокая степень непрозрачности, преимущественно зеркальное отражение, слабое изменение цвета в зависимости от угла, жесткая, резкая и яркая текстура.
Перламутровый пигмент: Полупрозрачный, с низкой непрозрачностью, тонкопленочное интерференционное цветообразование, сильный угловой сдвиг цвета, мягкая, прозрачная и гладкая текстура.
Это также основная причина, по которой перламутровую краску гораздо сложнее ремонтировать, чем металлизированную: для этого необходимо подобрать как отраженный свет, так и интерференционные цвета.

Отраслевая классификация: Оттенок + Размер частиц: Определение сложности ремонта

1. Классификация по оттенку (основа цветового соответствия)

Пигмент «Серебристый перламутр» (доля рынка: приблизительно 70%): Покрытие из TiO₂, подходящее для распространенных автомобильных красок, таких как жемчужно-белый, ярко-белый и холодный белый; Подкатегории: Чисто-белый, голубовато-белый (высококачественный жемчужно-белый), желтовато-белый (часто используется в японских автомобилях), серебристо-белый.
Цветной перламутровый пигмент: Покрытие из Fe₂O₃, красновато-коричневые, золотисто-желтые и бронзовые тона, в основном используемые в высококачественных автомобильных красках теплых оттенков.
Радужный/ Интерференционный перламутровый пигмент : Многослойное покрытие, чрезвычайно сильная вариация цвета под разными углами, в 3 раза более чувствительно к коррекции цветовых различий, чем обычный перламутр, относится к категории цветов высокой сложности SSS.

2. Классификация по размеру частиц (зоны с высокой степенью влияния цветовых различий)
Отклонение размера частиц на ±5 мкм может привести к существенной разнице в цвете; несоответствие размера частиц является причиной 92% случаев устранения разницы в цвете перламутровой краски.

Фото: Размеры частиц перламутрового пигмента

Степень конфиденциальности процесса подачи заявки: Ключевые факторы, влияющие на разницу в цвете и необходимость доработки.

Перламутровые пигменты представляют собой анизотропные оптические пигменты в виде хлопьев. Конечный внешний вид лакокрасочного покрытия в значительной степени зависит от ориентации пигмента, равномерности толщины пленки, состояния подложки и системы поддержки в процессе нанесения. Даже незначительные отклонения в параметрах нанесения могут привести к визуальному изменению цвета, появлению разводов и потере блеска. В отрасли показатель повторной обработки перламутровых красок с первого раза составляет приблизительно 15%, что значительно выше, чем у однотонных красок и обычных металлизированных красок.

Изменение угла наблюдения → Изменение разности оптических путей → Изменение оттенка

1. Контроль ориентации перламутрового пигмента (основной фактор влияния)

Для достижения равномерного интерференционного блеска и стабильного изменения цвета в зависимости от угла наклона перламутровые пигменты должны образовывать упорядоченное, плоское расположение, параллельное подложке.

Высокое давление распыления: Из-за воздействия воздушного потока частицы пигмента ориентированы вертикально, что приводит к уменьшению яркости спереди, увеличению яркости по бокам и изменению оттенка.

Низкое давление распыления: Частицы пигмента чрезмерно сплющены, что приводит к слишком яркой лицевой стороне, темным боковым сторонам и аномальным цветовым колебаниям от угла к углу.

Рекомендуемые параметры приложения: Давление распыления 1,5–2,0 бар, скорость распыления 40–60 см/с, стабильная ширина и перекрытие струи.



Фото# Влияние давления распыляемого воздуха на перламутровые пигменты

2. Контроль количества слоев и толщины пленки.

Количество перламутровых слоев напрямую определяет плотность накопления пигмента и оптический эффект:

Один слой распыления: Недостаточное покрытие пигментом, более светлые края и слабая вариация цвета от угла к углу.
Два слоя краски: Достижение заводских стандартов по содержанию пигментов и оптическому балансу, что обеспечивает стабильный внешний вид.
Три или более слоев краски: Чрезмерное накопление пигмента приводит к потускнению краев, более насыщенному оттенку и склонности к пятнистости или появлению черных краев.

3. Влияние яркости и дымки базового покрытия

Перламутровые пигменты не обладают укрывистостью; их интерференционные цвета и яркость полностью зависят от оптического фона базового покрытия.

Более тёмный базовый слой: Более яркий перламутровый эффект, но в целом меньшая яркость.
Более светлый базовый слой: Обладает более мягким перламутровым эффектом, но склонен к появлению белого оттенка и потере прозрачности.
Чрезмерная дымка в базовом слое: Области, требующие подкраски, склонны выглядеть грязными, сероватыми и иметь неровную текстуру.

4. Влияние состояния базового покрытия на перламутровый слой.

Шероховатость и гладкость базового слоя являются ключевыми факторами, определяющими внешний вид перламутрового покрытия. Шероховатые поверхности могут искажать оптические эффекты тремя способами:

Нарушение упорядоченного расположения перламутровых пигментов: Неровности подложки приводят к тому, что перламутровые хлопья наклоняются, накапливаются или распределяются неравномерно, что вызывает неравномерную яркость и пятнистые цветовые различия.
Вмешательство в оптический путь интерференции: Шероховатые поверхности вызывают рассеянное отражение, нарушая баланс интерференции тонких пленок, представляющий собой «отражение от поверхности + отражение от слоя покрытия», что приводит к нарушению цветового оттенка и аномалиям цвета, зависящим от угла падения.
Увеличение масштаба для выявления отклонений толщины прозрачного покрытия: Более тонкий слой прозрачного лака на выступающих участках и более толстый слой на углублениях еще больше усугубляют различия в цвете и ухудшение текстуры, проявляющиеся в виде шероховатости, помутнения и потери гладкости.
Требования к нанесению: Базовый слой должен быть гладким, без дефектов типа «апельсиновой корки» и частиц; для создания идеальной основы для перламутрового слоя необходима легкая шлифовка.

5. Соответствие требованиям к атмосферостойкости.
Краски для автомобильного ремонта должны соответствовать требованиям к долговечности при длительном воздействии внешних факторов:
Низкокачественные перламутровые краски Склонна к гидролизу, потере блеска, пожелтению и образованию мелового налета.

Перламутровые пигменты автомобильного класса: должен пройти испытание на атмосферостойкость QUV 1000h и обладать превосходной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, пожелтению и мелению.

Заключение:

Три ключевых элемента для успешного ремонта перламутровой краски
Автомобильный ремонт "жемчуг" = синтетическое покрытие на основе слюды интерференционный перламутровый пигмент Характеризуется высококачественным внешним видом, оптической чувствительностью и высокой сложностью ремонта.

Для достижения практически оригинального заводского покрытия необходимо обеспечить следующее:
1. Точное соответствие материалов:
Используйте тот же номер перламутрового цвета, размер частиц, оттенок и дозировку, что и у оригинального заводского продукта. Используйте красящую мастер-смесь из той же системы и избегайте смешивания красок из разных систем.

Фото: Прозрачное покрытие → Перламутровый слой → Базовое покрытие → Промежуточное покрытие → Электрофоретический слой

2. Стабильное приложение:
Строго контролируйте давление воздуха в краскопульте, скорость распыления, ширину распыления, количество слоев и толщину влажной пленки, чтобы обеспечить равномерное и гладкое покрытие. перламутровое покрытие Одновременно обеспечьте ровное нанесение базового слоя, чтобы избежать воздействия шероховатостей на перламутровый эффект.

3. Единая система:
Используйте базовое покрытие, цветную мастербатч-смесь и прозрачный лак в качестве полного комплекта. Строго контролируйте яркость базового покрытия и толщину прозрачного лака для обеспечения оптической однородности.

Три ключевых элемента для успешной подкраски перламутровой краской (иллюстрированная версия):

Ремонт перламутровой краски осуществляется по схеме 30% материала, 70% процесса и со стандартизированным контролем, что позволяет значительно уменьшить разницу в цвете и восстановить первоначальную заводскую текстуру.