表面活性劑在涂料中的應(yīng)用-顏料潤(rùn)濕分散劑

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1、表面活性劑在涂料中的應(yīng)用-顏料潤(rùn)濕分散劑時(shí)間：2009-04-0113:20文字選擇：大中小1顏料潤(rùn)濕分散劑的作用???①提高生產(chǎn)效率、降低制造成本。顏料的研磨與分散過程是制造涂料的主要工序，大約80％的電能和工時(shí)消耗在該工序上。選擇合適的顏料潤(rùn)濕分散劑，一方面達(dá)到同樣細(xì)度的時(shí)間最短，可以縮短工時(shí)；另一方面，可以降低體系的粘度，使制造高顏料的色漿——顏料濃縮漿成為可能。顏料濃縮漿可以提供涂料合理生產(chǎn)的機(jī)會(huì)，使實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)配色成為可能。通用色漿可與差不多全部的涂料體系相混容，涂料廠家可以較少的原料貯備制作各種類型的色漆，減少了貯運(yùn)、管理各方面的

2、麻煩。???②提高涂料的貯存穩(wěn)定性、減少浪費(fèi)。顏料(填料)潤(rùn)濕分散得不好，得到的產(chǎn)品穩(wěn)定性差，貯存一定時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。輕者返粗，需要返工，增加損耗。顏、填料沉底，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)硬、結(jié)塊，導(dǎo)致涂料無(wú)法使用而報(bào)廢。只要使用恰當(dāng)?shù)臐?rùn)濕分散劑，都會(huì)提高涂料貯存穩(wěn)定性，防止顏料返粗、沉底等問題。???③改善涂膜狀態(tài)。使用潤(rùn)濕分散劑，使顏料分散得更好，可以提高顏料的著色力和遮蓋力，改善涂料的流平性，增加光澤，使用控制絮凝的潤(rùn)濕分散劑還可以防止復(fù)色漆的浮色、發(fā)花現(xiàn)象。譬如現(xiàn)在國(guó)際上一些大公司生產(chǎn)的鈦白粉，其表面處理已做得非常好，研磨時(shí)甚至不加潤(rùn)濕分散

3、劑也可能很快達(dá)到所要求的細(xì)度。但在配制灰色漆時(shí)，不加助劑的就可能會(huì)有發(fā)花現(xiàn)象，而加了助劑的就會(huì)防止該現(xiàn)象的發(fā)生。???④其它作用。最佳的顏料分散可以提高紫外線的吸收和反射能力，增加顏料的耐候性和耐化學(xué)藥品性。???控制絮凝的潤(rùn)濕分散劑可使涂料成為假塑性流體，一般場(chǎng)合下，假塑性的流變行為是配方設(shè)計(jì)者所追求的，它可以防止施工時(shí)的流掛現(xiàn)象。???2潤(rùn)濕分散劑的作用原理???前面已經(jīng)講過，涂料生產(chǎn)過程的第一步就是研磨——以達(dá)到最佳顏料分散。???顏料有三種存在狀態(tài)：①原始顆粒，即單個(gè)顏料晶體或一組晶體，粒徑相當(dāng)小；②凝聚體，以面相接的原始顆粒團(tuán)，其

4、表面積比其單個(gè)粒子組成之和小得多，再分散困難；③附聚體，以點(diǎn)、角相接的原始顆粒團(tuán)，其總表面積比凝聚體大，但比單個(gè)粒子組成之和小，再分散較容易。如圖1所示。圖1附聚體和原始顆粒???顏料分散在基料里的過程可劃分為三個(gè)階段，即：???①潤(rùn)濕。指顏料顆粒表面吸附的水分和空氣等被基料所置換，進(jìn)而潤(rùn)濕顏料顆粒表面。這里存在一個(gè)固／氣界面到固／液界面的轉(zhuǎn)換過程。②分散(又叫研磨)。指顏料聚集成的較大顆粒被機(jī)械打開或分離成原始顆粒或接近原始顆粒，其常用設(shè)備前面已介紹過。③穩(wěn)定。指已潤(rùn)濕的顏料顆粒移至基料中使顆粒永久分離。這三個(gè)階段并非截然分開的，而是互相

5、重疊進(jìn)行的。如圖2所示。圖2潤(rùn)濕和分散過程(a)潤(rùn)濕；(b)分散；(c)穩(wěn)定???潤(rùn)濕劑可以促進(jìn)基料對(duì)顏料聚集體的潤(rùn)濕，分散劑可以改進(jìn)顏料分散體的穩(wěn)定性。同一種產(chǎn)品常兼具潤(rùn)濕和分散雙重作用。基料滲入顏料中的速度可用Washbarne公式表示：(1)式中，v表示潤(rùn)濕速度；K為常數(shù)；ρ表示基料的表面張力；口為接觸角；．R表示顏料顆粒的間隙半徑；L為顏料顆粒的間隙長(zhǎng)度；η表示基料的粘度；ρ·cosφ為擴(kuò)散壓力。???對(duì)于固體的顏料來講，R、L都是定值，η的改變范圍也比較小，要使?jié)櫇裥侍岣撸s小接觸角是非常有效的，這就是使用潤(rùn)濕劑的意義。顏料分散

6、后，因?yàn)橹亓ψ饔?、布朗運(yùn)動(dòng)等，二次粒子可能會(huì)再度聚集成粒子團(tuán)——這叫做絮凝。DLV0理論從理論上論述了絮凝動(dòng)力學(xué)和分散體的穩(wěn)定性。其主要觀點(diǎn)為：電磁力使粒子互相吸引，靜電力使粒子產(chǎn)生排斥，空間位阻也產(chǎn)生排斥力。顏料潤(rùn)濕分散劑可包覆在顏料粒子表面。因離子的斥力或空間阻礙而防止粒子間互相接觸，避免無(wú)控制絮凝現(xiàn)象，即返粗的發(fā)生。3潤(rùn)濕分散劑的選擇和評(píng)價(jià)???隨著國(guó)外涂料助劑陸續(xù)不斷地推向中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)助劑生產(chǎn)廠家也日漸增多，這是一種好現(xiàn)象。但面對(duì)眼花繚亂、異彩紛呈的各種各樣潤(rùn)濕分散劑，使用者不僅要選好合適的品種，還要找到恰到好處的用量，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)

7、惠，這就要注意選擇原則和試驗(yàn)、評(píng)價(jià)方法。???(1)選用潤(rùn)濕分散劑應(yīng)考慮的因素???盡管廠家不會(huì)詳細(xì)地提供助劑的組成和制造工藝，一般廠家的說明書中都會(huì)講到性能和應(yīng)用。因此，通過閱讀說明書、與廠家服務(wù)人員交流，基本上可以掌握某種助劑用于何處。對(duì)于涂料配方設(shè)計(jì)者來說，就要注意以下原則：???①涂料體系。涂料按介質(zhì)不同劃分為水性、溶劑型、粉末等幾大體系。一般情況下，所用的潤(rùn)濕分散劑是不通用的。助劑提供者首先應(yīng)介紹該助劑是用于水性的或是溶劑型，以與使用者的要求相吻合。如果用錯(cuò)，不僅起不到潤(rùn)濕分散效果，還會(huì)造成意想不到的弊病。???②顏料。不同顏料其

8、電荷性質(zhì)不同，首先要分清是無(wú)機(jī)顏料還是有機(jī)顏料；有機(jī)顏料中還要看是酞菁系列的還是炭黑。國(guó)際上一些大的公司產(chǎn)品已細(xì)化到某一顏料使用某一助劑達(dá)到最佳效果的地步，但大多數(shù)還只是通用，這