水性颜料色浆的最佳分散剂用量.PDFVIP

中国涂料在线 水性颜料色浆的最佳分散剂用量 最佳分散剂浓度（ ODC ）通常是用每单位质量的颜料需要的分散剂的量来表示。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表面活性剂？小分子？低分 子聚合物？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。 必威体育精装版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。商业化的 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，也可以先制成色浆储存以后再用于涂料调色。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，小型介质磨和高速分散机的设备。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溶剂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安全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 都包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。 分散程度 以下是几种用于测定颜料分散程度的方法。 ▲ 赫格曼细度用于测定较大颜料微粒尺寸。一个分散好的颜料的赫格曼细度读数较高。两个具有相同赫格曼 细度读数的涂料可能有不同程度的不透明性和 / 或显色。 ▲ 比色法是定量的测量着色力在色空间上的矢量。本文中通过把色浆加入到一个白色色浆中，测量干膜在 CIELAB L* 中的反射值来得到着色力的数值。比色法被认为是最有效的分散程度的评估方法。 ▲ 粒径分析可提供颜料微粒尺寸的信息，包括粒径范围和跟粒径相关的颜料数量分布函数。 ▲ 布鲁克菲尔德粘度可以量化分散差的色浆与分散很好的色浆之间的差别。 下面会用量化的比色法测量值来判定分散程度。文献研究了关于最佳颜料分散的理论和试验方法，并且发现了 详细的过程，即丹尼尔流动点方法。 中国涂料在线 振动试验 建议用于振动试验的色浆使用台式的涂料振荡仪（ Harbil 高速涂料混合仪—型号是＃ 3300000 ）来筛出分散 剂的效果和最佳分散剂用量。振动试验可适用于同时对四个样品测试。这样可以确保对照试验中的样品具有相 同的研磨时间。在分散剂研究试验中，振动试验会比实验室小型介质磨节省时间 80 ％。 方法 把玻璃珠（直径为 1.25 mm ），颜料，液体（ 5 份水： 1 份丙二醇）和分散剂放入一个 4 盎司 的玻璃瓶 中，玻璃瓶安全的放置在两个平行板之间，接着进行总共为 12min 的振动，其中间隔 3 min 。下面是色浆质 量比例的计算。 （ 1 ）设定色浆的总质量（不包含玻璃珠），例如： 70 g 。 （ 2 ）颜料浓度以总质量为基础。例如： 21 ％炭黑＝ 14.70 g 炭黑［ 70 ×（ 21/100 ）＝ 14.70 g