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分散劑在顏料分散中起到的十大效果

文章出處:原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯:小莉作者:小莉人氣:-發(fā)表時(shí)間:2021-10-16 14:58:00

    與染料不同,顏料通常不溶于所使用的介質(zhì),大多數(shù)情況下都是以聚集體的方式存在。要得到好的著色力、遮蓋力及色度等,須將顏料的聚集體打開(kāi)并保持穩(wěn)定。如果顏料沒(méi)有分散好,許多缺陷就有可能發(fā)生,如:絮凝、失光、顏色偏移、浮色/發(fā)花、沉淀等。本文介紹顏料分散過(guò)程中會(huì)遇到的問(wèn)題,以及分散劑在顏料分散時(shí)所起的作用。

 


 

    一、顏料的分散過(guò)程      
    顏料的分散過(guò)程由潤(rùn)濕、分散、穩(wěn)定3個(gè)步驟組成。潤(rùn)濕過(guò)程中,顏料表面的的空氣和水氣被樹(shù)脂溶液所替換,顏料/空氣被轉(zhuǎn)換成顏料/樹(shù)脂溶液。分散劑尤其是低分子型的潤(rùn)濕分散劑能加快潤(rùn)濕的過(guò)程。分散過(guò)程中,主要依靠沖擊和剪切力,顏料的團(tuán)聚態(tài)被打碎成較小的微粒,成為分散狀態(tài)(均勻分布)。第三步是穩(wěn)定的過(guò)程,分散劑用于保持顏料分散狀態(tài)的穩(wěn)定,阻止失控的絮凝,并依據(jù)顏料表面所吸附的黏結(jié)劑種類(lèi)和分子結(jié)構(gòu),促使懸浮液獲得穩(wěn)定狀態(tài)。分散劑尤其是高分子分散劑對(duì)顏料粒子的穩(wěn)定起了很大的作用。

    一、顏料的分散過(guò)程
    分散劑在涂料生產(chǎn)中發(fā)揮了非常重要的作用。分散體系的穩(wěn)定能避免諸多的涂料問(wèn)題及漆膜弊病,如果配方合理,適量地添加分散劑能夠有效降低成本,改善涂料性能。

    1.提升光澤,增加流平效果有試驗(yàn)表明,完全相同的配方,采用不同的分散劑,得出的漆膜光澤會(huì)有明顯的差別。例如,在黑色卷材涂料體系中,不同的3種分散劑制得的涂料涂膜的20°光澤分別是69.7、81.5、77.1。如果所采用的分散劑不恰當(dāng),顏色絮凝后變粗,其對(duì)光澤所起的作用類(lèi)似于消光粉,自然會(huì)影響光澤。

    2.防止浮色發(fā)花防止浮色發(fā)花,是大家所熟知的分散劑的作用之一。要防止浮色發(fā)花,應(yīng)該選用合適的分散劑,無(wú)論是罐內(nèi)浮色發(fā)花還是漆膜的浮色發(fā)花,都可以得到改善或消除。

    3.提高著色力顏料分散和穩(wěn)定得更好,其著色力會(huì)明顯加強(qiáng)。

    4.降低粘度,增加顏料載入量采用合適的分散劑,所得的色漿黏度會(huì)明顯降低。這樣可以增加顏料的載入量,提高生產(chǎn)效率。

    5.減少絮凝,增加施工性和使用性許多人在評(píng)估分散劑時(shí),都會(huì)做指研試驗(yàn)。如果分散劑搭配不恰當(dāng),指研的區(qū)域與未指研的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生明顯的色差,絮凝后的顏料著色力會(huì)下降,這給調(diào)色及涂料施工都帶來(lái)困難。采用流板試驗(yàn),也能觀察到色漿的絮凝與否。

    6.防止返粗,增加貯存穩(wěn)定性如果選用不合適的分散劑,色漿發(fā)生返粗或因絮凝而產(chǎn)生顏色的變化,都不是大家所希望的。除樹(shù)脂體系外,分散劑是影響涂料貯存穩(wěn)定性的重要因素。分散不佳的色漿會(huì)發(fā)生返粗、沉降及著色力下降。

    7.增加展色性和顏色飽和度分散劑的這個(gè)作用易為大家所忽略。有實(shí)例表明,采用不同的分散劑分散相同的顏料,其色相及飽和度會(huì)有明顯差別。通常來(lái)說(shuō),分散得越好,飽和度會(huì)越高(如果是碳黑,則是分散得越好,L值越低,黑度越高)。

    8.增加透明度或遮蓋力對(duì)于鋁粉漆來(lái)說(shuō),會(huì)希望色漿的透明性越高越好。而針對(duì)素色漆,又希望色漿的遮蓋力越高越好。其實(shí)這與顏料粒徑有關(guān)。有資料顯示,除折射率外,顏料粒徑分布是透明度的另一重要因素。粒徑增加,散射光線能力增強(qiáng),直到大值,然后開(kāi)始下降。這種散射光線的能力增強(qiáng)了顏料的遮蓋力,散射能力強(qiáng)時(shí)達(dá)到大,粒徑繼續(xù)增加遮蓋力則會(huì)下降。而當(dāng)顏料粒徑低于某個(gè)值時(shí),隨著粒徑的下降,透明度會(huì)增加。分散劑不能改變顏料本身的特性,但能控制顏料粒徑分布,達(dá)到更理想的顏色效果。

    9.提高研磨效率,降低生產(chǎn)成本潤(rùn)濕分散劑的潤(rùn)濕功能使顏料表面的空氣和水能更快速地被研磨介質(zhì)的液體所取代,同時(shí)使分散階段所取得的顏料初級(jí)粒子的分離得以保持和控制。這些都提高了研磨效率,降低了能耗和人力成本。10防止沉降許多人想當(dāng)然地認(rèn)為防沉須依靠防沉劑,其實(shí)這是片面的。研磨好的色漿如果產(chǎn)生絮凝,顏料粒子變大,密度增加,就會(huì)很快沉降。選用了合適分散劑的色漿可以少加甚至不需要添加防沉劑。筆者曾經(jīng)做過(guò)70的鈦白粉無(wú)樹(shù)脂色漿,其黏度很低(91.1mPa·s,剪切速率為10s-1),未加入任何防沉劑,經(jīng)過(guò)15d的熱貯存(40℃)及室溫放置3個(gè)月,均無(wú)任何沉淀產(chǎn)生。分散劑的防沉作用顯然對(duì)涂料的貯存穩(wěn)定性也有幫助。

    結(jié)語(yǔ)要使顏填料在涂料體系中完全發(fā)揮作用,分散劑的應(yīng)用與合理選擇是須的。而在分散顏料之前,又須對(duì)顏料及分散劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解。很多涂料技術(shù)人員或管理人員會(huì)認(rèn)為,添加分散劑會(huì)增加成本,但其實(shí)不然。穩(wěn)定的顏填料漿體系,能避免很多后續(xù)的問(wèn)題。從綜合的結(jié)果來(lái)看,合理地篩選分散劑并添加合適的量,是可以節(jié)省成本,并大幅度提升涂料的性能的。

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