无环境污染的保护性涂料的颜料替代品之一为云母氧化铁（ MIO ） 云母氧化铁颜料为薄层状及片状的晶体结构，长期以来已被广泛用于底漆及面漆涂料配方中。含有MIO 颜料的保护性涂料可以提供无与伦比的对底材的屏蔽保护效果且可以对涂膜补强，它也可以保护基料体系免受紫外 线降解作用。这种涂料的保护性能是由于薄层状颜料粒子与涂膜表面平行定向排列，从而减少了水、潮气及其它腐蚀剂浸入底材界面，从而使涂膜足够致密以保护金属结构。

无环境污染的保护性涂料的颜料替代品之一为云母氧化铁（ MIO ）

云母氧化铁颜料为薄层状及片状的晶体结构，长期以来已被广泛用于底漆及面漆涂料配方中。含有MIO 颜料的保护性涂料可以提供无与伦比的对底材的屏蔽保护效果且可以对涂膜补强，它也可以保护基料体系免受紫外

线降解作用。这种涂料的保护性能是由于薄层状颜料粒子与涂膜表面平行定向排列，从而减少了水、潮气及其它腐蚀剂浸入底材界面，从而使涂膜足够致密以保护金属结构。

云母氧化铁颜料：一般特征

云母氧化铁颜料（ MIO ）实际上是一种与云母接近的晶体结构的薄片状赤铁矿（ Fe 2 O 3 ），云母这个名字形象地描述了这种粒子的形状。其明显的特征可以概括为不规则的薄层状晶体结构（如图 1 所示），可以很容易地粉碎得到非常薄的片状或薄层状碎片，这使其不同于传统的无定形氧化验室 田地铁

颜料的涂料施工并固化后，这些片状或薄层状碎片在隔离及重叠的多层涂层中与底材平行定向排列，使得涂膜防止水渗透性提高，从而保护底材免受腐蚀，此外，定向排列也可以屏蔽涂层介质免受紫外线引起的降解，同时对涂膜进行机械补强。

根据当前理论， MIO 是在石炭纪时期形成的，大致与欧洲煤炭形成时期相当。一种理论认为在这一时期，强烈的地质构造运动产生的高形变压力使 （无定形）转变为亚稳定态的云母形态（薄层状结构）。

尽管可用的 MIO 在世界各地发现，但不一定都具有真正的云母结构。不同矿藏的 MIO 颜料在粒径、形状及化学纯度上不同，但涂料中可用的矿藏必须至少含有 85% 的 Fe 2 O 3 ，且只含有很少的水溶性盐并有很好的

薄层状结构。

在批量试验中在扫描电子显微镜（ SEM ，放大倍数 X 250 ）下观察到的颜料部分的结构应是薄层状的而不

是颗粒状或无定形的，此外，当颜料粒子在光学显微镜（透射光类型，放大倍数 X 200 ）下观察时，可以看到其中有清晰断面的棱角状的红宝石色晶体。最大的最有名的 MIO 矿藏位于奥地利，其矿藏质量最好，英国的 MIO 矿质量也相当好，但由于经济原因已在 1969 年关闭，因此这种颜料现在已经没有了。虽已得到了一些替代品，但大多数物理性能与国际标准所需要求仍有很大差距。

天然的与合成的 MIO 颜料

MIO 是从位于奥地利（最多）、南非、日本、澳大利亚及印度等地的镜铁矿藏中得到。从这些矿藏中得到的颜料在形态、物理特性及化学纯度上有很大不同。对一些商品颜料用显微镜分析发现粒子形状包括为不同的片状（有的薄有的厚）以及完全为颗粒状。其中一些颜料是含有不同形状粒子的混合物。一种质量极好MIO 料中含有高含量的薄层状粒子，位于英格兰，但这一矿藏早在 30 年前已开采完。含这种颜料的片状粒子直径10 ～ 75 μm ，厚度大多不超过 5 μm 。它可以提供优异的保护性能，自二十世纪早期以来久负盛名。

耐候性

MIO颜料的固有的吸收紫外线性能及涂膜中所含其薄层状重叠层可以减少紫外线对涂膜的攻击，从而提高其耐久性，对比不同 MIO颜料的涂料配方的耐候性可以证实这一点。薄层状 MIO涂膜表面几乎没有腐蚀，而基于印度及西班牙的颜料的涂膜表面由于粉化而变得粗糙，可能是由于所加的应力的不同（由于表面温度的变化及水在涂膜中的运动）及紫外线攻击的共同作用。由于基料的腐蚀只是疏松地缚在涂膜表面的颜料曝露出来，因此基于颗粒状的颜料的涂膜表面会产生缩孔。进一步，曝晒使得颜料从涂膜表面脱落，由于颗粒颜料直径在100μm以上，膜厚降低，防腐性能降低。印度的颜料中含有细粒径的，只含有少量的薄层状类型，在涂膜表面也容易产生缩孔。

先施工于铬钝化的铝材表面然后剥离的涂膜拉伸试验观察形成的裂纹，含钛白及 MIO颜料膜经耐候试验后拉

伸性能随着涂膜氧化或腐蚀而降低，可以证明 MIO 颜料涂膜可以减缓变化速度，通过在加热或冷却过程中的物理及化学变化研究材料的热学特性。典型的 MIO 颜料涂膜的热相图描述了涂膜老化时的氧化速度及变化的热学性能。涂膜的玻璃化转变温度Tg可以从这种热相图中得到。不同 PVC的 MIO 涂膜老化后测量涂膜T g与涂膜氧化的关系，可以发现提高 PVC 至20% 以上，对降低变化速度有明显影响，高于这一值时只有很小影响。

结论

MIO颜料已很好地应用于保护涂料中，成为保护性涂料的必需的成分。但是以 MIO 颜料为主要颜料的面漆的性能受颜料本身的物理及化学特征如形状及粒径、粒径分布及原料来源影响很大。尽管如此，它们已成功用于取代价格昂贵的有毒的防腐颜料。还可发现在各种不同的基料体系中由于其化学惰性，都能保持其保护特性。