顏料黃53（PY53）：鈦鎳黃的性能與應用解析

顏料黃53（Pigment Yellow 53，C.I. 77788，CAS號：8007-18-9），常被稱為鈦鎳黃或鎳銻鈦黃，是一種具備金紅石型結構的高性能復合無機顏料，由氧化鈦（TiO?）、氧化鎳（NiO）和三氧化二銻（Sb?O?）構成。該顏料以其良好的耐候性、耐熱性和顏色穩定性，在多種工業著色應用中具有廣泛用途。

一、化學結構與特性

顏料黃53（鈦鎳黃）呈現淡黃色至檸檬黃色，其色調受鎳（Ni）、銻（Sb）和鈦（Ti）元素比例的影響。其晶體結構基于TiO?金紅石晶格，通過部分Ti??離子被Ni²?取代，并引入Sb??離子以維持電荷平衡，形成穩定的固溶體結構。這種獨特的構造賦予顏料黃53卓越的性能表現：

主要性質：

• 顏色特征：根據金屬元素比列的不同呈淺黃至檸檬黃，色相柔和，著色力較低，適合淺色系。
• 耐光耐候性優異：在紫外線、濕熱、風化等環境下色相穩定，適用于戶外長期使用。
• 耐熱性強：加工溫度可達800°C以上，無分解或褪色，適用于高溫涂料、工程塑料及陶瓷釉料。
• 化學穩定性高：對酸堿、氧化劑、還原劑和硫化物均表現出極強的穩定性。
• 高遮蓋力：優異的遮蓋性能，適用于高要求的涂層和塑料著色。
• 不滲色、不遷移：在塑料和涂料體系中具有良好的穩定性，適合多層結構或復合材料應用，不會遷移或污染其他部分。
• 紅外反射性佳：可作為建筑反射涂層設計因子之一，用于節能建材，如隔熱涂料和冷屋頂材料。
• 環保安全性：盡管含有銻和鎳元素，但在晶格中形成穩定的共晶固熔體，即使在強酸、強堿的環境下，也不會析出有毒的游離金屬離子，符合ROHS與REACH標準，可視為無毒環保顏料。

二、應用領域

顏料黃53（鈦鎳黃顏料）的穩定性和耐高溫性能使其非常適合用于對環境適應性要求高的應用場景。它適用于多種介質和工藝條件，包括擠出、注塑、煅燒和高溫固化等。

• 涂料工業

  • 高性能涂料：汽車涂料（尤其是耐候性要求高的淺色系）、不粘涂料、氟碳涂料、粉末涂料、船舶和航空涂料。

  • 工業涂料：卷鋼涂料、機械設備涂層、化工設備防腐涂層。

  • 特種涂料：迷彩漆、道路標線漆、屋頂隔熱涂層、反射涂料等、耐高溫工業涂料。

• 塑料與復合材料

  • 工程塑料（如ABS、PP、PVC、PA）及色母粒，用于注塑件，無翹曲變形現象。

  • 高溫塑料（如氟塑料、耐熱改性材料）。

• 陶瓷與玻璃

  • 建筑陶瓷與藝術陶瓷（釉上/釉下）
  • 彩色玻璃、科技玻璃制品
  • 搪瓷制品、涂層玻璃元件

• 油墨與建材

  • 高溫油墨（玻璃、陶瓷印刷）、戶外耐候油墨。

  • 可用于高溫燒制型油墨和戶外標識用墨

  • 彩色混凝土、水泥制品、人造石材、彩砂等建筑材料。

• 其他用途

  • 藝術繪畫、壁畫、美術油畫、電子電器等。

三、使用注意事項

盡管顏料黃53具有卓越的耐久性，但其顏色較淺，著色力相對較低、比重大、粒徑粗于鈦白粉，在配方使用時需考慮以下因素：

• 相比有機顏料，鈦鎳黃的著色強度較弱，可與高耐候的有機黃、紅顏料復配使用，可改善鮮艷度和著色力，提高視覺表現；

• 密度較大可能影響分散性，需優化研磨工藝或使用分散助劑。分散劑選型應根據基體體系優化，以減少加工能耗；

• 在光學或熱管理要求較高的涂層中（如節能涂料、屋頂涂層等），其紅外反射性能可作為功能性設計要素加以利用。

四、生產工藝

顏料黃53的生產工藝主要包括以下步驟：

1. 首先，將經過充分洗滌的水合二氧化鈦打漿處理，并按Ni:Sb:Ti = 1:1:9的摩爾比加入高活性的鎳鹽和銻鹽，同時添加晶型轉化促進劑。混合均勻后過濾得到濾餅。
2. 隨后，將濾餅送入回轉窯中分段煅燒：先在300–500℃下進行預熱脫水，再在800–1000℃條件下煅燒完成晶格轉化。
3. 最終，煅燒產物經氣流粉碎至1–2 μm粒徑，并進行必要的表面改性處理，即可得到晶型穩定、性能優異的鈦鎳黃顏料。

該工藝通過精確控制摻雜比例和分段煅燒，確保產品具有優異的晶體結構和性能穩定性。

五、總結

顏料黃53（鈦鎳黃）是一種綜合性能優異的高性能復合無機黃色顏料，具備穩定的金紅石晶體結構和良好的色相持久性。其優異的耐候性、耐熱性（耐溫高達1000℃）、化學惰性及抗紫外老化性能，使其廣泛應用于塑料、涂料、陶瓷、油墨等對穩定性和耐久性要求較高的工業領域。

盡管其著色力相對有機顏料略低，但在戶外建材、汽車涂裝、高溫塑料等嚴苛應用場景中，憑借出色的熱穩定性、不遷移性與紅外反射能力，展現出不可替代的優勢。通過與有機顏料的合理復配及配方工藝優化，可顯著提升其鮮艷度和體系適配性，滿足現代工業對色彩性能與環境穩定性的雙重需求。