無環境污染的保護性塗料的顏料替代品之一為雲母氧化鐵（ MIO ） 雲母氧化鐵顏料為薄層狀及片狀的晶體結構，長期以來已被廣泛用於底漆及面漆塗料配方中。含有MIO 顏料的保護性塗料可以提供無與倫比的對底材的禁止保護效果且可以對塗膜補強，它也可以保護基料體系免受紫外 線降解作用。這種塗料的保護性能是由於薄層狀顏料粒子與塗膜表面平行定向排列，從而減少了水、潮氣及其它腐蝕劑浸入底材界面，從而使塗膜足夠緻密以保護金屬結構。
基本介紹
- 中文名：MIO塗料
- 用途：保護基料體系免受紫外線降解
無環境污染的保護性塗料的顏料替代品之一為雲母氧化鐵（ MIO ）
雲母氧化鐵顏料為薄層狀及片狀的晶體結構，長期以來已被廣泛用於底漆及面漆塗料配方中。含有MIO 顏料的保護性塗料可以提供無與倫比的對底材的禁止保護效果且可以對塗膜補強，它也可以保護基料體系免受紫外
線降解作用。這種塗料的保護性能是由於薄層狀顏料粒子與塗膜表面平行定向排列，從而減少了水、潮氣及其它腐蝕劑浸入底材界面，從而使塗膜足夠緻密以保護金屬結構。
雲母氧化鐵顏料：一般特徵
雲母氧化鐵顏料（ MIO ）實際上是一種與雲母接近的晶體結構的薄片狀赤鐵礦（ Fe 2 O 3 ），雲母這個名字形象地描述了這種粒子的形狀。其明顯的特徵可以概括為不規則的薄層狀晶體結構（如圖 1 所示），可以很容易地粉碎得到非常薄的片狀或薄層狀碎片，這使其不同於傳統的無定形氧化驗室 田捷運
顏料的塗料施工並固化後，這些片狀或薄層狀碎片在隔離及重疊的多層塗層中與底材平行定向排列，使得塗膜防止水滲透性提高，從而保護底材免受腐蝕，此外，定向排列也可以禁止塗層介質免受紫外線引起的降解，同時對塗膜進行機械補強。
根據當前理論， MIO 是在石炭紀時期形成的，大致與歐洲煤炭形成時期相當。一種理論認為在這一時期，強烈的地質構造運動產生的高形變壓力使 （無定形）轉變為亞穩定態的雲母形態（薄層狀結構）。
儘管可用的 MIO 在世界各地發現，但不一定都具有真正的雲母結構。不同礦藏的 MIO 顏料在粒徑、形狀及化學純度上不同，但塗料中可用的礦藏必須至少含有 85% 的 Fe 2 O 3 ，且只含有很少的水溶性鹽並有很好的
薄層狀結構。
在批量試驗中在掃描電子顯微鏡（ SEM ，放大倍數 X 250 ）下觀察到的顏料部分的結構應是薄層狀的而不
是顆粒狀或無定形的，此外，當顏料粒子在光學顯微鏡（透射光類型，放大倍數 X 200 ）下觀察時，可以看到其中有清晰斷面的稜角狀的紅寶石色晶體。最大的最有名的 MIO 礦藏位於奧地利，其礦藏質量最好，英國的 MIO 礦質量也相當好，但由於經濟原因已在 1969 年關閉，因此這種顏料現在已經沒有了。雖已得到了一些替代品，但大多數物理性能與國際標準所需要求仍有很大差距。
天然的與合成的 MIO 顏料
MIO 是從位於奧地利（最多）、南非、日本、澳大利亞及印度等地的鏡鐵礦藏中得到。從這些礦藏中得到的顏料在形態、物理特性及化學純度上有很大不同。對一些商品顏料用顯微鏡分析發現粒子形狀包括為不同的片狀（有的薄有的厚）以及完全為顆粒狀。其中一些顏料是含有不同形狀粒子的混合物。一種質量極好MIO 料中含有高含量的薄層狀粒子，位於英格蘭，但這一礦藏早在 30 年前已開採完。含這種顏料的片狀粒子直徑10 ～ 75 μm ，厚度大多不超過 5 μm 。它可以提供優異的保護性能，自二十世紀早期以來久負盛名。
耐候性
MIO顏料的固有的吸收紫外線性能及塗膜中所含其薄層狀重疊層可以減少紫外線對塗膜的攻擊，從而提高其耐久性，對比不同 MIO顏料的塗料配方的耐候性可以證實這一點。薄層狀 MIO塗膜表面幾乎沒有腐蝕，而基於印度及西班牙的顏料的塗膜表面由於粉化而變得粗糙，可能是由於所加的應力的不同（由於表面溫度的變化及水在塗膜中的運動）及紫外線攻擊的共同作用。由於基料的腐蝕只是疏鬆地縛在塗膜表面的顏料曝露出來，因此基於顆粒狀的顏料的塗膜表面會產生縮孔。進一步，曝曬使得顏料從塗膜表面脫落，由於顆粒顏料直徑在100μm以上，膜厚降低，防腐性能降低。印度的顏料中含有細粒徑的，只含有少量的薄層狀類型，在塗膜表面也容易產生縮孔。
先施工於鉻鈍化的鋁材表面然後剝離的塗膜拉伸試驗觀察形成的裂紋，含鈦白及 MIO顏料膜經耐候試驗後拉
伸性能隨著塗膜氧化或腐蝕而降低，可以證明 MIO 顏料塗膜可以減緩變化速度，通過在加熱或冷卻過程中的物理及化學變化研究材料的熱學特性。典型的 MIO 顏料塗膜的熱相圖描述了塗膜老化時的氧化速度及變化的熱學性能。塗膜的玻璃化轉變溫度Tg可以從這種熱相圖中得到。不同 PVC的 MIO 塗膜老化後測量塗膜T g與塗膜氧化的關係，可以發現提高 PVC 至20% 以上，對降低變化速度有明顯影響，高於這一值時只有很小影響。
結論
MIO顏料已很好地套用於保護塗料中，成為保護性塗料的必需的成分。但是以 MIO 顏料為主要顏料的面漆的性能受顏料本身的物理及化學特徵如形狀及粒徑、粒徑分布及原料來源影響很大。儘管如此，它們已成功用於取代價格昂貴的有毒的防腐顏料。還可發現在各種不同的基料體系中由於其化學惰性，都能保持其保護特性。
