欢迎来到凯茵化工国产品牌站
  • 企业信息
  • 申请入驻
  • 发布需求
  • 全部
  • 行业资讯
  • 产品解读
  • 技术解答
  • 配方解读
  • 产品资料下载

润湿分散剂的应用

来源于凯茵化工国产原材料网

2022.07.06

3002

  润湿分散剂的应用

      分散剂_润湿分散剂_涂料分散剂_颜料分散剂

  如何润湿颜料粒子? 又如何使颜料分散体处于稳定状态?这是涂料工作者必须思考的问题。在涂料、油墨中颜料表面会产生竞争吸附。怎样调整树脂聚合物和分散剂在颜料表面上的吸附作用,保证颜料的润湿和分散的稳定性,是控制涂料性能指标的重要因素。

  (1)润湿分散剂在极性活性基料中的应用 当无机颜料和具有活性吸附团的树脂聚合物配合使用时。 特别是像甘油和季戊四醇油改性的醇酸树脂,分子中含有大量活性官能团。分子量不算大,但具有很强的极性。应该说它们是一种具有润湿分散功能的基料。从测定炭黑及钛白在季戊四醇醇酸树脂中分散情况得知,分散体系的稳定性存在一个最佳树脂浓度值。

  所谓最佳树脂浓度值,是指研磨色浆时所用树脂的固含量。含有活性基,而且分子量分布宽的树脂,如上所述的醇酸树脂。当其与无机颜料配合时,树脂浓度高,小分子量的极性强的醇酸树脂会优先吸附在颜料粒子表面上,形成的树脂吸附层薄,位阻效应差,不可能获得稳定的颜料分散体。如果降低树脂浓度,如选择 20%或30%的树脂溶液为研磨基料,配合高颜基比。这样做有两个好处;①树脂浓度低会使色浆的黏度下降,有助于生产高浓度色浆,提高生产率;②树脂浓度低可限制极性强的、小分子量树脂的吸附,强制大分子量树脂的吸附,有利于空间位阻效应。

  还应指出,颜料在具有少量活性官能团树脂溶液中的分散与具有大量活性官能团的树脂溶液中的分散是有区别的。前者必须借助于分散剂的帮助,提高润湿效率,增强分散的稳定性。后者因活性官能团多,只要选择适宜的树脂浓度、恰当的颜基比,可以不使用润湿分散剂。若使用润湿分散剂也可以缩短研磨时间、提高分散效率。

  为了获得更好的涂料性能,在含活性基的树脂溶液中使用分散剂,最好要让润湿分散剂先吸附在颜料粒子的表面上,为此要注意以下几点。

  ①色浆研磨料的添加顺序,最好是先加溶剂,而后加润湿分散剂,再加颜料,最后加树脂溶液。

  ②颜料表面特性,无机颜料要知道其表面的酸、碱性。

  ③树脂的活性基是什么,是酸性的还是碱性的。

  4再根据颜料表面的特性和树脂活性基及酸、 碱强度来选择润湿分散剂。一定要注意两者之间的酸、碱性关系。

  (2)润湿分散剂在非活性基料中的应用 每种颜料的分散效率都是颜料、树脂溶液和助剂三者作用的结果。溶剂作用也很大,它主要是作为分散介质,对颜料的润湿和分散是间接起作用的。无机颜料在含活性基的极性树脂基料中分散时可以不用分散剂,而在不含活性基的非极性树脂基料中则不同,不加润湿分散剂是无法制成颜料分散体系的。

  前苏联学者在过氯乙烯树脂中分散华蓝,经过120h 的研磨,颜料细度还高于130μm。若在该分散体系中添加占华蓝量3%~4%的十八烷胺,24h 研磨分散,细度不超过10μm,约有85%的粒径是5μm。如果助剂用量增加2倍,分散效果不再继续提高,如果超出华蓝的化学吸附量,分散效果会变坏。

  华蓝颜料表面具有两种活性中心。但胺的吸附量高于酸的吸附量,因为华蓝表面存在大量能与胺发生吸附反应的 【Fe(CN)6】4-中心。十八烷胺和硬脂酸在华蓝表面都没有物理吸附,而十八烷醇只有物理吸附没有化学吸附。

  这个实例说明,在非极性的无活性官能团的基料中分散颜料没有润湿分散剂是办不到的,不但要用润湿分散剂,还要根据颜料表面的特性来选择润湿分散剂的种类,种类选定了还要注意添加量。

  涂料中使用的无活性官能团的非活性树脂是很多的,例如乙烯类树脂、热塑性丙烯酸树脂、过氯乙烯、高氯聚乙烯、橡胶树脂等。因为树脂聚合物缺乏活性官能团,很难在颜料表面产生牢固的吸附层,没有吸附层就无法产生空间位阻效应,所以分散体的稳定性不良。

  在这种非极性树脂基料中,无机颜料可以采用低分子量的控制絮凝型润湿分散剂,色浆制造时也一定要注意树脂浓度和颜基比,这类助剂通过架桥达到控制絮凝,弥补了树脂和其自身分子量小的缺陷,能起到防沉、防浮色发花的作用。

  有机颜料在这种基料中分散时最好选择高分子量分散剂,关键是要注意分散剂与树脂的相容性、添加量和添加顺序。

  (3)润湿分散剂的添加量及添加顺序 润湿分散剂的添加量应根据添加剂的种类、颜料的种类、颜料的特性而定。

  无机颜料一般用低分子量的润湿分散剂就可以,用量可控制在颜料的1%~5%。有机颜料多使用高分子量分散剂。使用时首先要注意树脂与分散剂的相容性,相容性不好,高分子量分散剂的伸展链是卷缩的,造成吸附层薄,空间位阻效应差。

  每种颜料在一个特定的分散体系中都存在一个最佳的浓度值。这个最佳值跟颜料的比表面积、吸油量、最终要求的细度,研磨时间和色浆中所有树脂聚合物的特性有关,要根据这些条件试验而定。在试验时一定要把设备因素考虑进去。

  Ciba公司关于高分子量分散剂添加量的确定推荐了许多方法。

  ①无机颜料 高分子量分散剂固体分添加量,可按颜料吸油值的10%计算。

  ②炭黑 高分子量分散剂有效分的添加量,可按 DBP吸附值的 20%计算。

  ③有机颜料 高分子量分散剂有效分的添加量,应是颜料 BET的 20%~50%。BET大的用量就要大些。

  ④分散剂添加顺序 无机颜料,极性含活性官能团的树脂,可在加树脂前后添加,影响不大,因为起作用的主要是树脂。

  若无活性树脂,使用高分子量分散剂或低分子量分散剂,最好是先加颜料,再加分散剂,最后加树脂。

  要使分散剂更好地发挥作用,应当让分散剂与颜料表面有最多的接触机会。所以使用树脂含量不宜多,一般控制在10%左右,以免让树脂占据颜料更多的表面,树脂用量大了对色浆的黏度不利。

  添加顺序是先将分散剂加到溶剂中,在搅拌的情况下添加颜料,加完后搅拌5~10min,最后添加树脂溶液,搅拌均匀后上磨粉碎至 5μm 以下。

  以上对润湿分散剂的种类、结构组成、应用机理等做了简要介绍,仅供读者参考。


产品推荐

我们为你甄选择好产品

上海凯茵化工有限公司 版权所有 备案号:沪ICP备09019417号-9
点击/扫码填问卷