颜料在塑料中的分散详解.ppt

颜料在塑料中的分散作用 主讲人：刘世锐 颜料在塑料中的分散 一。颜料分散的意义 二。颜料的分散理论 三。颜料的润湿和细化 四。常用塑料着色方法 五。颜料分散的主要设备 一、概念：分散 两层含义： （1）被分散介质在体积上的减小和统一过程； （2）被分散介质在空间分布上的均匀过程。 对于树脂中的颜料来说，就是大的颗粒破碎 成为小的颗粒并最终统一在某一尺度范围内， 同时这些颗粒在树脂基体中均匀分布。 颜料分散的关键：颜料的充分细化 分散性 1、影响因素：粒径大小、比表面积、表面自由能、表面电荷、PH、极性、表面吸附状态； 2、分散、团聚、最低能量原理、有机物包膜剂 3、分散性的好坏不仅影响钛白粉的消色力、遮盖力、吸油量，而且也影响光泽和耐候性； 俗话说：物以类集，人以群分；门当户对。专业谓之：相似相溶原理。建筑涂料用钛白粉必须从特有的憎水性改为亲水性。水性、油性涂料与塑料因其自身性质的不同，不可共用。而分散剂与涂料的其它颜填料、助剂相亲相爱—配伍性。 概念：着色力(消色力） 颜料着色能力和效率的度量，当两种颜料使被着色物获得相同颜色时，用量少的着色力高。 二氧化钛与另一种颜料混合后，能够得到混合物显示它本身颜料的能力。对于二氧化钛，它与一深色颜料混合后，混合物的颜色越浅，表示它的消色力越强。 消色力的影响因素： 消色力的大小与它的散射能力和折射率有关； 粒子的大小、形状、结构和粒度分布对消色力有明显的影响，消色力随着粒度的减小和粒度的均匀性的增加而增大； 钛白粉的消色力还与制备条件有关。 颜料的分散对制品外观的影响 颜料的分散直接影响着色制品的外观（斑点、条痕、光泽、色泽及透明度）； 分散得好，其平均粒径小，比表面积大，对光线的作用就强，着色制品的外观就会显得均匀、细腻、色斑少、色差小。同时可降低成本。 颜料的分散对着色制品质量的影响 颜料粒径与着色力的关系 粒 径 现 象 大于30μm 斑点、条痕 10~30μm 无光泽 小于5μm 可满足一般制品 小于1μm 纤维、超薄薄膜 一般情况下，颜料粒径越小，着 色力越高。例如，偶氮颜料粒子直 径在0.1μm、酞菁颜料粒径在 0.05μm时，具有最高的着色力。 二。颜料分散理论 颜料分散前的形态 原生颗粒、凝聚体、团聚体 颜料的分散过程 使用润湿剂润湿；颜料的粉碎和细化；细化后的稳定化混合分散 原生颗粒（primary particle）： 以单晶、块状、球形或微晶组成的大晶体形式存在。 凝聚体（aggregates）： 由原生颗粒表面彼此吸附而成。 团聚体（agglomerates）：由原生颗粒或凝聚体疏松的组合，或者是这两者在边、角上相互吸附而成的混合物。颜料的分散细化，是将团聚体粉碎、细化的过程。 颜料生产过程示意图 一般商品颜料颗粒粒径为250μm-750μm 颜料的分散过程 颜料的分散，第一步是使用润湿剂润湿颜料，使颜料之间的凝聚力减小，便于第二步颜料的粉碎和细化。粉碎细化后的颜料进一步做包覆处理，降低新形成的界面表面能，以便在进一步加工时，不致于使颜料产生再凝聚现象，第三步细化后的颜料在熔体中能均匀分散，由此，颜料的分散过程可以分为三步：润湿、细化和细化后的稳定化混合分散。 三。颜料的润湿和细化 颜料的润湿 颜料的细化（粉碎） 细化的基本方法：干混法、液体剪切法和熔体剪切法。 颜料的润湿 颜料的 分散首先要进行润湿， 润湿过程是用润湿剂（表面处理剂）润湿、包覆颜 料表面。 “润湿”视频介绍（巴斯夫） 颜料的细化（粉碎） 颜料的细化是将团聚体颗粒破碎，它主要依靠颜料颗粒之间的自由运动（冲击应力）和颜料团聚体通过周围介质的应力（剪切应力）来完成。 细化的基本方法有以下三种：干混法、液体剪切法和熔体剪切法。 实际生产过程中是将这几种方法联合使用，更有利于发挥每种方法的优点。 1.干混着色：又浮染、粉状着色和纯颜料着色，可以生产普通塑料制品。它简化造粒工序直接用注塑、挤出等加工方法生产着色制品，避免因造粒加热使树脂产生降解。2.干颜料混合物着色：当使用分散性差别很大的颜料时，及塑料加工厂家进行配色感到困难时，就可以使用颜料供应厂家提供的粉状配色颜料混合物。3.糊状混合物着色：是使用三辊研