纳米色浆是将颜料颗粒分散至纳米尺度(D50≤100 nm)并稳定悬浮于载体中的高透明着色材料,其核心价值在于同时满足"高透明、高饱和、低雾度"与"分散稳定、不堵头、不渗色"的双重工程要求。近期发表于 ACS Applied Polymer Materials(2026, 8(6), 4573–4586)的研究通过RAFT聚合梳状吡咯烷酮功能化聚丙烯酸酯超分散剂,结合软核-硬壳梯度共聚物封装策略,系统解决了颜料纳米化后的团聚、粘度漂移与色牢度不足问题。东莞市蒂森新材料有限公司(DENSON)将同类分散与界面稳定思路应用于NA系列高透明纳米色浆,在汽车高透明清漆、喷墨打印墨水与光学装饰涂层等领域形成可落地的应用案例,本文结合具体参数与测试标准进行阐述。
纳米色浆的高透明分散是指通过锚固基团与溶剂化链段的协同作用,将原生粒径较大的颜料晶体破碎至纳米尺度,并利用空间位阻与静电斥力维持粒子间距离大于范德华吸引作用半径,从而抑制絮凝返粗的稳定分散体系。ACS Applied Polymer Materials(2026)报道的超分散剂采用吡咯烷酮功能化聚丙烯酸酯梳状结构,其锚固基团与颜料表面形成强吸附,AFM界面力测试显示颜料-聚合物界面吸附力达7.302 mN/m;在分散C.I. Pigment Blue 15:3、Pigment Yellow 74与Pigment Red 122时,所得分散体的D50与D90均优于商用分散剂DNS-86。在此基础上,研究团队进一步以单体序列分布调控合成软核-硬壳梯度共聚物包覆颜料乳胶,宽Tg分层成膜结构显著提升了无粘合剂喷墨印花织物的K/S值与色牢度。该"纳米分散+壳层封装"双功能平台与蒂森NA系列的技术路线同源:先以受控砂磨实现颜料纳米化,再以高分子壳层固定颗粒表面状态,从根本上解决高透明着色场景中的迁移、渗色与储存返粗问题。
汽车原厂与修补漆体系中,透明色漆对颜料分散度要求极高:颗粒粒径过大将导致漆膜雾度上升、光泽(20°光泽)与DOI(鲜映性)下降。某主机厂外饰件透明蓝配方中,以蒂森NA系列纳米蓝(D50≤100 nm)按3.5%(质量分数)添加量加入羟基丙烯酸树脂清漆体系,配套固化剂后喷涂膜厚35 μm,实测数据见表1。该案例验证了纳米色浆在不增加漆膜雾度的前提下可实现高饱和透明着色,且未干扰NCO/OH交联反应。
| 项目 | 测试方法 | 实测/指标 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 色浆D50粒径 | 激光衍射粒度仪 | ≤100 nm | NA系列典型值 |
| 20°光泽保持率 | GB/T 9754 | ≥98% | 加浆后相对清漆 |
| 雾度 | ASTM D1003 | ≤1.5% | 35 μm膜厚 |
| 色差ΔE(QUV 1000 h) | GB/T 23983 / QUV | ≤2.0 | 耐候数据 |
| 附着力 | GB/T 9286 | 0级 | 划格法 |
图1 汽车喷涂作业场景——NA纳米色浆用于高透明罩光漆着色
喷墨墨水对颜料分散的"流动性+稳定性"双重要求,恰好对应纳米色浆的技术优势。ACS Applied Polymer Materials(2026)报道中,PB 15:3/PY74/PR122纳米分散体在喷头高频喷射下无堵塞,软核-硬壳共聚物包覆层在印花织物上成膜后显著提升K/S值与耐水洗牢度。国内某数码印花墨水厂以蒂森NA系列纳米红、纳米蓝调配浅色系列墨水,颜料固含控制在8%-12%,动态粘度12-20 mPa·s(25℃,GB/T 2794),打印后织物水洗色牢度达到4-5级(GB/T 3921-2008),干/湿摩擦牢度4级(GB/T 3920)。相较传统大粒径色浆墨水,堵头率下降约70%,印花色域D50基准下的色浓度提高15%以上。
图2 数码印花生产现场——纳米色浆基喷墨墨水连续打印
在光学装饰涂层(如电子外壳高光透明件、照明饰条、玻璃/亚克力复合装饰层)中,着色层透光率与雾度直接决定视觉效果。某3C外壳装饰件企业采用蒂森NA系列高透明纳米黄与纳米蓝复配,添加量2.5%-4.5%,在UV固化透明底漆上罩涂后膜厚20 μm,透光率≥90%、雾度≤2.0%(ASTM D1003),耐溶剂擦拭(丁酮往返擦拭50次,GB/T 23989)涂层无渗色、无发白。由于颜料颗粒已纳米化并被壳层稳定,涂层在高温高湿(85℃/85%RH,500 h)后未出现迁移导致的色相偏移,ΔE≤1.0。
纳米色浆选型需综合粒径、载体相容性、添加量与后加工窗口,表2给出蒂森NA系列在三个典型方向上的推荐参数。
| 应用方向 | 推荐色浆 | D50粒径 | 推荐添加量 | 关键指标 | 测试标准 |
|---|---|---|---|---|---|
| 汽车透明清漆 | NA纳米蓝/红 | ≤100 nm | 2%-5% | 雾度≤1.5%,ΔE(QUV1000h)≤2.0 | ASTM D1003、GB/T 23983 |
| 喷墨墨水 | NA纳米品红/黄/青 | ≤120 nm | 8%-12%固含 | 粘度12-20 mPa·s,堵头率低 | GB/T 2794、GB/T 3921 |
| 光学装饰涂层 | NA纳米黄/蓝复配 | ≤100 nm | 2.5%-4.5% | 透光率≥90%,雾度≤2.0% | ASTM D1003、GB/T 23989 |
使用建议:①纳米色浆避免高速剪切超过30 min,防止壳层结构受损;②与基料混合后应静置消泡再施工;③高添加量场景(>8%)需复配流平剂以维持漆膜外观。更多选型资料可参考东莞市蒂森新材料有限公司文献栏目(DENSON技术文献),亦可访问DENSON官网查询产品系列。
以超分散剂锚固与软核-硬壳梯度共聚物封装为核心的纳米色浆技术,已在汽车高透明清漆、喷墨打印与光学装饰涂层中证明其"高透明、高稳定、不渗色"的综合价值,蒂森NA系列可作为上述方向直接选用的高透明着色方案。
Q1:纳米色浆与普通色浆的最大区别是什么?
A:普通色浆粒径多为1-10 μm,雾度高、透明性差;纳米色浆D50≤100 nm,涂层透光率可达90%以上、雾度≤2%,且耐迁移、不渗色,适合高透明高饱和着色场景。
Q2:纳米色浆添加后会影响漆膜性能吗?
A:按推荐添加量(2%-5%)使用并配套流平剂,对附着力(GB/T 9286 0级)、硬度、柔韧性无明显负面影响;壳层封装还可降低对交联反应的干扰。
Q3:喷墨墨水中使用纳米色浆的粘度如何控制?
A:建议将颜料固含控制在8%-12%,25℃粘度12-20 mPa·s(GB/T 2794),必要时以低粘单体/多元醇调整,避免高剪切破坏壳层。
Q4:纳米色浆耐候性如何保证?
A:选用高耐候有机颜料(如喹吖啶酮、酞菁类)并配合壳层稳定,QUV 1000 h色差ΔE≤2.0(GB/T 23983),适用于汽车与户外装饰涂层。
Q5:纳米色浆的储存稳定性如何?
A:在5-35℃密闭储存下,粘度漂移与返粗倾向显著低于常规色浆,建议3个月内用完并避免冷冻;开桶后密封防溶剂挥发。