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●行业新闻

水性颜料色浆的最佳分散剂用量

  最佳浓度( ODC )通常是用每单位质量的需要的分散剂的量来示。单位体积的颜料的表面积越大,则 ODC 越高。 ODC 同时也与分散剂的种类相关:分散剂是一种简单的?小分子?低分子?还是树脂?此外,技术文献指出不同的分散剂的 ODC 会有变化,但它们属于同一种类。

   最新的出版物把聚合物分散剂叫做“高相对分子质量”( HMW ),其它低相对分子质量的分散剂叫做“传统性”分散剂。化的 HMW 分散剂的确切相对分子质量是申请了专利的,文献重点是区分 HMW 分散剂和传统性分散剂的相对分子质量的差别。

   有色颜料可以直接分散到涂料中,也可以先制成储存以后再用于涂料。本文重点在于有色颜料分散制备色浆。

   颜料分散

   颜料分散是这样一个过程,把颜料聚集体(由颜料微粒吸附而成)打散成单独的颜料微粒,润湿颜料的所有表面,并使颜料微粒之间维持分离状态。

   分散颜料聚集体需要使用类似于球磨,小型介质磨和高速的设备。把颜料微粒分开,以及把吸附在颜料表面的气体和液体分离都会产生新的颜料表面。颜料润湿是通过分散剂和粘附在暴露出来的颜料表面来实现的。分散剂是使两个颜料微粒之间维持最小的距离使颜料微粒之间维持分离状态的,通常分散剂为树脂时距离是~ 10 nm ,分散剂是表面活性剂时距离是~ 5 nm 。当颜料微粒间的距离小于最小安全距离时,内聚力将会使微粒聚集,最终絮凝。絮凝会导致颜料的性能出现显著的变化如着色力,光泽和粘度。

   分散剂通过两种机理来维持颜料分散:静电屏蔽稳定作用和位阻作用。在静电屏蔽稳定作用下,每个颜料微粒都围着一个双层的离子电荷。例如,一个颜料先吸附了阴离子〔 - 〕,随后会被一个阳离子〔 + 〕层包围。当两个颜料微粒彼此接近时,库仑排斥力占优势,从而改变它们的运行轨道避免更接近。静电屏蔽稳定作用需要极性的溶剂,如水。水电离为 H 3 O + 和 OH - ,这样可以替代共轭离子,允许阳离子〔 + 〕 / 阴离子〔 - 〕离解。在位阻作用下,大量的分散剂链作为屏障阻止颜料微粒间紧密接触。当链互相混合时,渗透压增加,驱使溶剂进入链之间。位阻作用机理可以在极性(如水)和非极性(如石油醚)溶剂中发挥作用。

 
 
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