一、術(shù)語和定義
散射力是白色顏料的重要光學(xué)性能之一，指白色顏料在涂料等介質(zhì)中通過散射入射光來提升體系白度、亮度與不透明度的能力，反映了白色顏料在介質(zhì)中對入射光的散射能力，用散射系數(shù)S來度量。
二、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 13451.2-1992 / ISO 787-24:1985, IDT《著色顏料相對著色力和白色顏料相對散射力的測定 光度計法》
該標(biāo)準(zhǔn)系等效采用ISO 787-24:1985進行測定，以相對散射力Sr表征：即在相同測試條件下，試樣與標(biāo)樣的散射能力之比，以百分數(shù)表示。測試通常在550 nm（Y濾色片）進行，并基于Kubelka–Munk（K/S）模型將反射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為吸收/散射系數(shù)；對白色顏料，定義并測定散射指數(shù) Sp(λ) = S(λ) / Cm 與相對散射力 Sr(λ) = Sp,test / Sp,ref × 100% 。工程實踐中亦常以“著色強度/消色力”表述其散射效率的強弱。
測試方法與數(shù)據(jù)處理要點如下：
樣品制備：按標(biāo)準(zhǔn)將等質(zhì)量的試樣與標(biāo)樣分別與同一種黑色顏料漿均勻分散，制成厚度足以達到R∞（或ρ∞）的試片/色漿。
光譜測量：在400~700 nm范圍測定反射因數(shù)/反射率（常用D65光源、分光光度計或三刺激值色度計），并選取550 nm（Y）作為評定波長。
K/S計算與判定：由反射數(shù)據(jù)計算 K/S = (1−R∞)² / (2R∞) ，在相同厚度與底材條件下，白色顏料的相對散射力 Sr = (K/S)test / (K/S)ref × 100% 。報告中應(yīng)注明測試幾何、膜厚/底材、波長與數(shù)據(jù)處理方法。
三、顏料散射力的物理機理與關(guān)鍵影響因素
1. 折射率差效應(yīng)
散射強度與顏料與基質(zhì)的折射率差Δn=np−nm正相關(guān)。典型數(shù)值如：金紅石型TiO? Δn≈2.71，銳鈦型TiO? Δn≈2.55，而多數(shù)聚合物基質(zhì) Δn≈1.50~1.60，因此TiO?具有極強的散射能力。
2. 粒徑與波長匹配
對單色光，存在一個使散射效率最高的最佳粒d≈λ/(2n)（近似）。在可見光范圍，以黃綠光λ≈0.55 μm計，理論最佳粒徑約0.2~0.3 μm。粒徑過小趨向透明，過大則多波長，散射效率下降；實際體系（多分散、多波長）表現(xiàn)為在約0.2~0.3 μm附近綜合散射最強。
3. 化學(xué)組成與晶體結(jié)構(gòu)
折射率更高的金紅石型相較銳鈦型通常表現(xiàn)出更高的散射/遮蓋能力。
4. 分散與聚集
良好分散可顯著提高單位質(zhì)量的有效散射界面；絮凝/團聚會削弱散射效率并帶來遮蓋力與光澤的損失。合理使用分散劑可控制顏料粒徑分布，避免絮凝和團聚，從而維持均勻的散射效果。聚合物分散劑能通過吸附和溶劑化作用提升顏料穩(wěn)定性。
四、散射力對涂料性能的影響
1. 遮蓋力
散射力強的顏料能顯著減少底材反射光，提升表面覆蓋能力。高遮蓋力適用于需要隱藏底材紋理的場景。
2. 光澤與透明度
高光澤：細小顆粒減少鏡面反射，增加散射光比例，提升光澤度。
透明度：分散劑改善粒徑分布，使光線更易穿透，適用于透明或半透明涂料。
3. 流平與附著力
絮凝會影響涂料流平性，進而影響光澤和遮蓋效果。分散劑可防止顆粒團聚，確保涂膜均勻。
五、技術(shù)優(yōu)化建議
體系選型：高散射需求（高白度/高遮蓋）優(yōu)先選用金紅石型TiO?；對耐候性要求高的戶外體系，金紅石型亦更穩(wěn)健。
粒徑控制：通過分散劑將顏料細化至微米級，平衡散射力與透明度。將原級粒子控制在約0.2~0.3 μm區(qū)間，兼顧藍/綠/紅各波段散射，避免少量>1 μm大粒子導(dǎo)致霧影與散射效率下降。
配方調(diào)整：選擇合適的分散劑類型（如聚合物分散劑），根據(jù)顏料特性優(yōu)化粒徑分布。
表面處理：適當(dāng)?shù)腁l?O?/SiO?等無機包膜可改善潤濕與分散、提升耐候并維持散射效率；有機處理有助于特定體系的相容與穩(wěn)定。
分散工藝：研磨與分散助劑的匹配、避免過熱與過度剪切，確保解聚充分且避免二次絮凝，是獲得高Sr的關(guān)鍵步驟
通過上述方法，可有效提升涂料的遮蓋力、光澤和透明度，滿足不同應(yīng)用需求。
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