颜料分散体的稳定作用
分散剂的作用是什么
分散剂的作用是什么0000分散剂是什么分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。
可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。
分散剂的作用是什么分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量,稳定所分散的颜料分散体,改性颜料粒子表面性质,调整颜料粒子的运动性,具体体现在以下几个方面:缩短分散时间,提高光泽,提高着色力和遮盖力,改善展色性和调色性,防止浮色发花,防止絮凝,防止沉降润湿分散剂的分类涂料常用润湿分散剂有以下五类:阴离子型、阳离子型、电中性、多官能团,非离子。
其中阴离子价位低,非离子在涂料涂膜中容易解吸移动。
1.分散剂5040吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。
2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。
3.分散剂使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离4.分散剂使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。
分散剂的作用基本原理:在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。
但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。
分散剂的作用,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。
(1)双电层的原理。
水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。
目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。
分散剂原理-UNIQSPERSE
润湿研磨稳定图1 分散过程颜料润湿: 覆盖颜料的空气和湿气被树脂溶液所取代。
固/气界面(颜料或空气)被转换成一个固/液界面(颜料或树脂溶液)。
研磨阶段:通过高剪切力使颜料结块被分解成更小的单位,最好是初级粒子。
稳定:通过分散剂稳定的颜料分散体,以防止形成不受控制的絮凝。
通过使树脂吸附在颜料表面而形成悬浮稳定。
1、分散技术有色油漆的生产时,好的分散质量是其中一个最困难的因素。
分散过程包括将干燥颜料转换成颜料分散体,而颜料分散体必须是分散完全的和足够稳定的,以实现最终的色彩性能和稳定性。
这是一个复杂过程,其中有树脂、颜料、溶剂,分散剂的使用在这扮演一个重要角色(见图1)。
1.1、润湿阶段湿润步骤包括用树脂溶液取代覆盖颜料的空气和湿气。
通过颜料粒子与树脂的互动来润湿颜料的原始颗粒从而增强液体涂料的性能。
分散剂,通过吸附在颜料表面,帮助液/固表面的互动并且取代气/固表面。
润湿的效率主要取决于颜料和介质的相对表面张力及其粘度。
吸附的机理主要取决于颜料的化学特性和分散剂的种类。
图2 电荷相斥图3 空间位阻一个更强大的能用于水性和溶剂型系统系统的是颜料空间位阻稳定(固体颗粒的表面完全被聚合物覆盖)使粒子对粒子的接触变不可能。
聚合物和溶剂之间的强相互作用机溶液或水)防止聚合物互相紧密的接触2.1、高分子量分散剂高分子分散剂是以空间位阻稳定机制来稳定油漆,涂料和油墨系统。
他们必须有特殊的锚定基团能够强烈地吸附到颗粒表面,并且必须包含能为所需的溶剂或树脂溶液体提供空间位阻稳定的高分子链段。
高分子分散剂以相当高的分子量来区分自己与其他类型的分散剂。
由于其结构特点,高分子分散剂必将同图5 分散剂的种类ABA 嵌段共聚物随机共聚物梳状共聚物表面活性剂类带端基官能团类BAB 嵌段共聚物2、分散剂家族在涂料和油墨行业,分散剂的选择是一个关键问题。
设计者要综合考虑其涂料的最终应用,涂料的体系(水性,溶剂型)和其他添加剂的关系来找到最合适的产品。
分散剂MF的分散原理
分散剂MF的分散原理
分散剂MF(也称为明胶分散剂)是一种用于分散固体颜料或粉末的化学物质,通常以粉末或颗粒的形式存在。
分散剂MF的分散原理是通过表面活性剂的作用,将颜料或粉末分散在液体介质中,形成一个稳定的分散体系。
分散剂MF通常含有两个部分:亲水基团和亲油基团。
亲水基团使得分散剂MF 能够与水相互作用,而亲油基团则能够与颜料或粉末相互作用。
当分散剂MF加入到水中时,亲水基团会与水分子形成氢键或其他相互作用,从而与水形成稳定的溶液。
同时,亲油基团会与颜料或粉末表面相互作用,将它们包裹在一起。
由于分散剂MF的亲水基团与亲油基团之间的平衡作用,分散剂能够将颜料或粉末分散在水中并保持其稳定性。
亲水基团与水相互作用,使得分散剂MF可以与水混合均匀,而亲油基团则与颜料或粉末相互作用,防止它们聚集在一起。
通过使用适当的分散剂MF,可以有效地分散和稳定许多不溶于水的颜料或粉末,使其能够均匀地分散在水中,并且不易沉淀或结块。
这在很多工业应用中都是非常重要的。
印染助剂的种类及印染过程
印染助剂的种类及印染过程印染助剂是印染过程中使用的一种化学物质,能够提高印染效果并简化印染工艺。
根据其功能和应用领域的不同,印染助剂可以分为多个种类。
以下是常见的几种印染助剂及其在印染过程中的应用:1.分散剂:分散剂主要用于水性印染中,能够稳定颜料和颜料分散体系,使之均匀分散在水中,提高印染均匀度。
常用的分散剂有亚磷酸盐、羟乙基纤维素等。
2.稳定剂:稳定剂主要用于印染过程中防止颜料溶胀和沉淀,并提高染料的溶解度和稳定性。
常见的稳定剂有亚硫酸盐和碱式氧化钠等。
3.紧实剂:紧实剂能够提高织物表面的密实度和光泽度,使印花图案更加清晰、饱满且耐久。
常用的紧实剂有酸性聚合物和胶体硅酸盐等。
4.增稠剂:增稠剂主要用于调整染料浆料的粘度,提高印染工艺的稳定性。
常见的增稠剂有天然胶体如黄原胶和人工合成聚合物如聚丙烯酰胺等。
5.起明剂:起明剂通常用于织物的印花过程中,能够使染料更好地附着在织物上,提高印花效果。
常见的起明剂有熔盐和胶体粒子等。
6.等离子体前处理剂:等离子体前处理剂用于提高织物表面的润湿性和吸水性,有助于印染染料和助剂的渗透和弥散。
常见的等离子体前处理剂有表面活性剂和金属盐类等。
7.还原剂:还原剂主要用于印染过程中,将染料转化为可溶性的色基,使之与织物进行化学反应,从而实现染色效果。
常见的还原剂有亚硫酸氢钠和硫酸亚铁等。
8.碱剂:碱剂用于提高染料和纤维之间的亲和力,在酸性或中性条件下实现染色效果。
常见的碱剂有氢氧化钠和碳酸氢钠等。
印染过程一般包括以下几个主要步骤:1.前处理:主要包括浸泡、脱胶、漂白等步骤,用于去除织物表面的杂质和染色体的影响,以提高印染效果。
2.染色浆料的制备:将染料、助剂和溶剂按一定比例混合,形成染色浆料。
3.染色:将染色浆料涂刷、喷洒或浸渍到织物上,使染料与织物纤维发生反应,并在一定的温度和时间下进行加热固化。
4.洗净:用水洗净未被固定的染料和杂质,以提高染色的牢度和色牢性。
5.附加处理:根据需要进行防皱、防缩、耐蚀和防菌等处理。
分散剂的作用原理
分散剂的作用原理概述分散剂是一种常用的化学品,其作用是将固体颗粒分散到液体中,形成均匀的悬浮液。
在许多行业中,分散剂起着至关重要的作用,例如涂料、颜料、粉末冶金等。
本文将探讨分散剂的作用原理及其在工业中的应用。
作用原理分散剂能够改变颗粒表面的物理性质,从而降低颗粒间的吸引力,使其分散在液体中。
其作用机制主要包括表面活性剂效应、电荷效应和空间屏蔽效应。
1. 表面活性剂效应分散剂中的表面活性剂能够吸附在颗粒表面,形成一个稳定的分散系统。
表面活性剂分子通常由亲水基团和疏水基团组成,亲水基团与液体相互作用,而疏水基团与颗粒表面相互作用。
这种亲水疏水的结构使分散剂分子在液体中形成一个稳定的包裹层,阻止颗粒间的聚集。
2. 电荷效应在某些情况下,颗粒表面带有电荷,分散剂能够通过改变颗粒表面的电荷状态来实现分散作用。
当颗粒带有电荷时,它们会相互排斥,从而防止聚集。
分散剂中的离子或分子可以与颗粒表面发生电荷作用,改变其表面电荷状态,使颗粒带有相同或相反的电荷,从而实现分散。
3. 空间屏蔽效应当分散剂分子吸附在颗粒表面时,它们之间会形成一个稳定的层。
这个层可以阻止颗粒之间的接触和聚集。
分散剂分子的体积足够大,可以在颗粒表面形成一个空间屏蔽层,从而有效地阻止颗粒间的吸引力。
应用领域分散剂在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 涂料在涂料中,分散剂能够将颜料分散到液体中,使颜料均匀分布在整个涂层中。
这不仅可以提高涂层的色彩饱和度和均匀性,还可以增加涂层的附着力和耐久性。
2. 颜料分散剂在颜料制备中也起着重要的作用。
它可以帮助颜料颗粒分散到液体中,形成色浆。
通过控制分散剂的类型和用量,可以调整颜料的粒径和分散度,从而得到所需的颜料品质。
3. 粉末冶金在粉末冶金中,分散剂可以将金属粉末分散到液体中,形成悬浮液。
这样可以方便地进行粉末成型和烧结,制备出具有高密度和均匀结构的金属制品。
4. 制药工业在制药工业中,分散剂被广泛应用于药物的制备和输送系统中。
分散剂对有色体系中颜料分散稳定性的影响_谢慕华
淮南工业学院学报
JOU R NA L OF HU AI NA N IN ST IT U T E OF T ECHNO L OG Y
Vol . 22 №. 2 2002
分散剂对有色体系中颜料分散稳定性的影响
谢慕华, 周丽华, 马家举, 江 棂
( 安徽理工大学化学工程系, 安徽 淮南 232001)
现代环境工程技术有限公司。
2. 2 涂料的配制 2. 2. 1 颜料膏的制备 取一定量的环氧豆油丙烯 酸酯, 再加入立索尔大红, 少量稀释剂 T PGDA, 分 散剂, 添加方式按实验需要, 用量按颜料总量计, 搅 拌均匀后, 在三辊研磨机上进行研磨分散, 用刮板 细度计测定细度, 达到要求后出料。 2. 2. 2 涂料的配制 根据实验需要, 称取一定量 的 环 氧 豆 油 丙 烯 酸 酯, 加 入 研 磨 好 的 颜 料 膏, T MP T A , HDDA, T PGDA, 搅拌均匀后, 即得实验 所用有色涂料。 2. 3 涂料的配方
表2分散剂的添加方式与分散体系稳定性的关系添加方式第一种第二种贮存前后细度变化m2028相对沉降率k可知分散剂的添加方式对分散体系稳定性有一定影响第一种添加方式与第二种添加方式相比由于分散剂在研磨分散前加入在研磨分散过程中分散剂能有效地吸附在颜料表面形成的高分子吸附层厚且牢固空间位阻大所以颜料粒子不易聚集返粗分散体系稳定性较好
4 结语
( 1) 在环氧豆油丙烯酸酯和立索尔大红构成 的分散体系中加入分散剂后, 体系的分散稳定性加 强。并且体系稳定性的大小与分散剂的种类、用量、 添加方式和复合皆有关;
( 2) 活性 ABA 型高分子类分散剂比一般的高 分子类分散剂效果好, 复合分散剂比单一分散剂效 果好, 如果分散剂在研磨分散前加入, 用量为最佳, 增稳效果最明显。
在色浆体系中,颜料分散剂的作用原理和效果
在色浆体系中,颜料分散剂的作用原理和效果
涂料中多使用锌白、钛白粉、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡等氧化物和不溶于水的无机盐。
无机颜料的表面极易吸收水,通常在粒子的外围有着一层水分子,使颜料的固体颗粒形成聚集体或相互隔离的屏障,为了消除屏障,促进颗粒分散。
因此在涂料制造过程中必须向漆料中加入颜料分散剂,它能有选择地吸附于无机颜料的表面,使得与之相对
应的离子远离表面而形成带电荷的电偶层,这样就能很好的改变或者消除屏障,达到润湿、分散和稳定的效果。
而颜料分散剂能否完全达到均匀分散的效果,还与体系处于静止状态下的电位和离子快速运动时形成的流动电位有关,同时还要考虑涂料体系中PH值的大小,强酸强碱对于分散剂有很强的影响,因此在制备涂料的过程中,PH值尽量在6-8之间,能提供一个稳定的介质环境让颜料分散剂对无机颜料粉体进行润湿分散,达到最终效果。
颜料分散技术
一、颜料的分散:颜料在漆料中的分散进程是比较复杂的,但至少要通过三个进程,即湿润、解聚(分散)和稳固化。
提供色漆生产的颜料,在颜料生产中所形成的粒子是细微的,其粒径一样在5nm至1um之间,那么能轻易地形成份散体系。
可是涂料厂投入生产用的颜料,多数以原级粒子,附聚体和聚集体的混合物所存在的。
原级粒子:是颜料在制造进程中所形成的单个晶体或缔合晶体,粒径是比较微细的。
附聚体:是原级粒子的边和角相连接,结合而成的,结构比较松散的,大的粒子团。
聚集体:是原级粒子间以双面相结合的,或晶面成长在一路的,结构比较紧密的、大的粒子团。
附聚体大多在颜料的泸饼干燥和随后的干磨中形成的。
聚集体是颜料制造进程中沉淀熟化时期形成的。
附聚体和聚集体合称为颜料的二次粒子。
一、颜料的湿润:生产色漆用的颜料表面一样都吸附着一层空气和水分,颗粒间的间隙也被空气所填充,颜料在漆料中分散的首要前提是需要用漆料取代空气和水分,并在颜料暴露出的表面上形成一层新的包覆膜,这种用漆料取代空气和水分并在颜料表面形成包覆膜的进程,称作颜料湿润进程。
二、颜料的解聚(分散):在分散进程中,仅将这些二次粒子的表面用漆料湿润是不够的,因为这种大粒径、小表面积的颜料粒子团不能知足制漆的成膜要求和维持漆液稳固的分散状态。
因此,必需施之外加的机械力(主若是剪切力)将这些大颗粒解聚集,使其恢复或接近恢复到原级粒子的大小,以小颗粒大表面积的形式暴露在漆料中,并使其所有暴露出来的表面都被漆料所湿润。
这种借助外加机械力,将颜料的附聚体和聚集体恢复成或接近恢复成原级粒子的进程称做解聚进程或称做分散进程。
颜料在漆料中的解聚是色漆制造进程中要紧的,消耗能量最大的工序。
能使颜料解聚的外来机械力,一样是由咱们通常利用的研磨分散设备,如砂磨机、球磨机、三辊机、高速分散机和二辊机等产生的。
为了造成作为分散介质的液体漆料对颜(填)料粒子表面的渗透条件,必需对颜(填)料的聚集体和附聚体施加能促使其破裂的外部机械力,将颜(填)料粒子进行解聚,使其更好地被液体漆料所湿润,这就需要研磨分散设备。
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计
涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计涂料颜料的分散和稳定化是涂料工业中非常重要的一环。
分散是指将颜料固体颗粒均匀分散在涂料基料中,使其具有良好的悬浮性和流变性。
稳定化是指在涂料中引入分散剂或稳定剂,通过表面活性剂的作用使颜料颗粒保持在均匀分散状态下,不发生沉淀和团聚。
水性涂料中常用的分散剂有离子型分散剂和非离子型分散剂。
离子型分散剂通过表面活性剂分散剂分子的极性作用,吸附在颜料颗粒表面,使颗粒带有正负电荷,产生静电排斥力,防止颗粒的复聚。
离子型分散剂的应用范围广,可以适用于各种颜料类型。
非离子型分散剂通过表面活性剂分子的非极性部分与颜料颗粒表面的非极性部分相互作用,减少颗粒间的吸引力,达到分散效果。
非离子型分散剂在一些颜料中表现更好,如有机颜料。
在水性涂料中,还可以使用稳定剂来加强颜料的稳定性。
稳定剂通过表面相互作用,包覆在颜料颗粒表面形成保护膜,降低颜料颗粒的自由能,防止颗粒的聚集和沉积。
稳定剂的选择应根据颜料类型和涂料配方来确定。
常用的稳定剂有聚合物稳定剂、胶体颗粒稳定剂等。
聚合物稳定剂通过在颜料颗粒表面形成有机膜,增加颗粒的稳定性。
胶体颗粒稳定剂通过在液相中形成胶体粒子,使颜料颗粒与胶体粒子形成复合体,阻碍颗粒的聚集。
在涂料颜料的配方设计中,需要考虑颜料的种类和含量、涂料基料的性质、分散剂和稳定剂的选择等因素。
一般来说,应根据颜料的沉降速度和分散能力来确定分散剂的种类和用量。
颜料的含量过高会增加分散剂的用量和涂料的粘度,对涂料的性能产生不利影响;而含量过低则会导致颜料团聚和沉积的问题。
同时,稳定剂的种类和用量也需要根据颜料和涂料基料的特性来确定。
在实际配方设计中,可以通过试验和优化来确定最佳的分散剂和稳定剂的类型和配比。
综上所述,涂料颜料的分散和稳定化涉及到离子型和非离子型分散剂的选择、稳定剂的应用和配方设计等多方面的技术和原理。
通过科学的配方设计和合理的分散稳定剂的应用,可以实现颜料在涂料中的良好分散和稳定,提升涂料的使用性能和涂覆效果。
光刻胶颜料分散液作用
光刻胶颜料分散液作用
光刻胶颜料分散液是一种常见的光刻胶材料,它在制备过程中的作用非常重要。
其作用主要体现在以下几个方面:
1. 促进颜料分散:光刻胶颜料分散液中含有一定量的分散剂,可以有效地分散颜料,并使其均匀地分布在光刻胶中,从而提高光刻胶的成膜性和显影性。
2. 保护颜料:在光刻胶制备过程中,颜料容易受到氧化或者其它化学反应的影响,导致其活性降低或者失去作用。
光刻胶颜料分散液中的分散剂可以保护颜料,使其活性得到保持,从而提高光刻胶的质量和稳定性。
3. 调节粘度:光刻胶颜料分散液中的分散剂可以调节颜料的粘度,从而改变光刻胶的流动性能,使其更易于制备和加工。
4. 提高成像质量:光刻胶颜料分散液中的颜料可以有效地吸收光线,从而提高光刻胶的敏感度和成像质量,使其更加适合微纳加工领域的应用。
总之,光刻胶颜料分散液的作用非常重要,它可以为光刻胶的制备和应用提供必要的支持和保障,使其更加适合各种微纳加工领域的应用。
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有机颜料分散剂原理
有机颜料分散剂原理
有机颜料分散剂是一类化学物质,能够将有机颜料分散到一个均匀的体系中。
它的主要原理是通过改变分散体系的界面性质,降低有机颜料粒子之间的相互作用力,使其分散均匀。
有机颜料分散剂是一种具有亲水基团和亲油基团的表面活性剂。
亲水基团能与水分子发生相互作用,而亲油基团则能与有机颜料发生相互作用。
当分散剂溶解到水中时,亲水基团会与水形成氢键或离子键,形成一个亲水表面;同时亲油基团也会与有机颜料的分子结合,形成一个亲油表面。
由于有机颜料粒子之间的相互作用力较大,使得它们很难分散,并且很容易形成颗粒聚集体。
而有机颜料分散剂的亲水基团和亲油基团能同时与水和有机颜料相互作用,形成一层分子膜。
这层分子膜可以改变有机颜料粒子表面的亲水/亲油性质,降
低粒子间的相互作用力,使它们更容易分散在水中。
另外,有机颜料分散剂还能通过改变分散液的流变性质来促进颜料的分散。
当分散剂被加入到有机颜料悬浊液中时,分散剂分子会在液体中形成胶体颗粒,并且能够在大部分颗粒上形成电荷,使之带有电荷同性,从而避免颗粒的接触和聚集。
总的来说,有机颜料分散剂利用其亲水基团和亲油基团的特性改变有机颜料粒子的界面性质,从而降低颗粒间的相互作用力,使其能够均匀分散在液体中。
涂料中常用的分散剂类型及作用
涂料中常用的分散剂类型及作用有机分散剂是涂料中常用的一种类型,它可以通过吸附在颜料表面形成无电荷或带电荷结构来分散颜料。
有机分散剂可以分为非离子型、离子型和离子表面活性剂三种类型。
非离子型有机分散剂是一种无电解质分子,具有较好的分散效果,并能提高颜料的稳定性。
它可以降低颜料悬浮液的粘度,改善颜料的流动性能,并减少颜料的沉降、絮凝等现象。
非离子型有机分散剂在水性涂料中广泛使用,可以提高涂料的抗剥离性和耐久性。
离子型有机分散剂是一种有电离能力的分子,在颜料分散过程中可以与颜料表面的带电离子发生吸附和脱附作用,从而分散颜料。
离子型有机分散剂可以提高颜料的分散性和稳定性,具有较好的分散能力和乳化性能,适用于溶剂型涂料和水性涂料。
离子表面活性剂是一类含有疏水基团和亲水基团的有机化合物,在涂料分散过程中可以形成分子或离子形式存在于颜料颗粒表面,从而改变颗粒之间的相互作用力。
离子表面活性剂具有良好的分散性和润湿性,可以提高颜料的分散性和润湿性,增加颜料的分散度和均匀度。
离子表面活性剂在油性涂料和溶剂型涂料中广泛应用。
无机分散剂是指无机化合物,其作用机制与有机分散剂不同。
无机分散剂通常是高分子化合物或胶体物质,具有较强的吸附能力和分散能力。
无机分散剂可以通过吸附和电荷中和作用改变颜料的表面性质,进而分散颜料。
无机分散剂广泛应用于溶剂型涂料和水性涂料中,可以提高涂料的稳定性和流变性能。
总之,涂料中常用的分散剂类型包括有机分散剂和无机分散剂。
有机分散剂可以分为非离子型、离子型和离子表面活性剂三种类型,具有良好的分散性、润湿性和乳化性能,适用于不同类型的涂料。
无机分散剂是一种高分子化合物或胶体物质,具有较强的吸附和分散能力,可以改变颜料的表面性质,提高涂料的稳定性和流变性能。
这些分散剂在涂料生产和使用过程中起到重要的作用,能够提高涂料的质量和性能。
颜料的分散与色漆的制备
颜料的分散与色漆的制备颜料的分散是制备色漆的关键步骤,颜料分散的优劣直接影响涂料的质量以及生产效率。
1、颜料的分散过程颜料的分散有三个过程:润湿、分散和稳定。
⑴润湿颜料表面的水分、空气为溶剂(漆料)所置换称为润湿。
溶剂型漆的润湿问题不大,因为溶剂(漆料)表面张力一般总是低于颜料的表面张力的。
但是润湿要有一个过程,特别是因为颜料是一个聚集体,溶剂需要流入颜料的空隙。
当溶剂粘度低时,润湿的速度可以很快。
要注意加颜料和溶剂的顺序,要先加溶剂后加颜料。
在水性漆中,由于水的表面张力较高,对于有机颜料的润湿便有困难,需要加润湿剂以降低水的表面张力。
⑵研磨与分散在颜料的制备过程中,颜料的颗粒大小是按规定要求控制的,但因为粒子间的范德华力,颜料的微细粒子会相互聚集起来,成为聚集体,因此需将它们重新分散开来,这便需要剪切力或撞击力。
涂料中的研磨主要是剪切力。
在学习粘度时已经知道,当剪速度(D)一定时,剪切力(τ)是和粘度(η)成比例的,即:τ=Dη可见粘度高,剪切力大,对于研磨是有利的,但研磨设备的电机的负荷能力决定了体系的η最高值,因此粘度不能太高。
润湿的靠撞击力分散颜料时希望要低粘度介质(漆料),而研磨时需要高粘度;为了充分利用分散设备,则希望每批分散颜料的量大。
如何平衡这三种要求呢?根据门尼公式,在体系中尽量多加颜料少加聚合物,是一个三全其美的办法。
⑶稳定颜料分散以后,仍有相互聚集的倾向,即絮凝倾向,为此需要将已分散的粒子稳定起来,也就是保护起来,否则,由于絮凝可引起遮盖力、着色力等下降,甚至聚结。
要使颜料粒子稳定下来,主要可以通过两种方式:①电荷稳定使颜料表面带电,即在表面形成双电层,利用相反电荷的排斥力,使粒子保持稳定。
加一些表面活性剂或无机分散剂,如多磷酸盐及羟基胺等,可达到这一目的。
②立体保护作用立体保护作用又称熵保护作用。
颜料表面有一个吸附层,当吸附层达到一定厚度时(>8—9nm),它们相互之间的排斥力可以保护粒子不致聚集。
分散剂的作用是什么
分散剂的作用是什么
分散剂是一种常用的辅助剂,主要用于将固体颗粒或液体分散到液体
介质中,使其形成稳定的分散体系。
在不同的领域中,分散剂起着不同的
作用,下面将详细介绍其主要的应用和作用。
1.颜料和涂料工业:在颜料和涂料中,分散剂被用于将颜料和涂料粒
子分散到液体介质中,以确保颜料和涂料均匀分布,增强染色和覆盖效果。
同时,分散剂还能降低涂料粘度,提高液体流动性和稳定性。
2.印刷工业:在油墨中,分散剂的作用是将颜料和树脂分散到溶剂中,以保持油墨的颜色鲜艳、粘度稳定,并实现均匀印刷。
3.农药工业:分散剂在农药中的主要作用是将活性成分均匀分散到水中,提高农药溶解度和稳定性,使其更容易均匀喷洒在农田上。
4.食品工业:在食品加工过程中,分散剂被用于将固体成分分散到液
体中,如乳化剂将油水分散体系稳定,使乳酸、蛋白质等成分更容易被吸
收和消化。
5.医药工业:药物的溶解度、稳定性和药效都与其分散性有关,分散
剂可以帮助药物形成分散体系,使药物更容易被人体吸收和利用。
6.电子工业:分散剂被用于制备电子材料的分散体系,如制备导电油墨、涂料和粘接剂。
7.陶瓷工业:分散剂在陶瓷工业中被用于稳定粘土、氧化物和金属颗
粒的分散,以提高陶瓷制品的均匀性和稳定性。
总的来说,分散剂的主要作用是将固体颗粒或液体均匀分散到液体介
质中,稳定分散体系,提高颜料、涂料、油墨、农药、食品和药物等行业
产品的质量、稳定性和可操作性。
它们在不同的工业中发挥着重要的作用,有助于提高产品性能和生产效率。
涂料中分散剂的作用
涂料中的分散剂起着多种关键作用,主要包括:
缩短分散过程:分散剂通过亲和作用,可以更快地将颜料粒子表面由“气-固界面”转换为“液-固界面”,从而缩短研磨所需的时间和能量。
降低粘度:使用分散剂可以降低涂料的粘度,提高颜料的载入量,进而增加生产效率。
防止絮凝与返粗:分散剂作用于颜料表面,通过静电排斥或空间位阻等机制,防止颜料粒子相互吸引而靠近,从而提高涂料的稳定性。
防止浮色发花:分散剂可以稳定颜料分散体,防止浮色和发花现象,确保涂料颜色的一致性。
提高颜色性能:分散剂能够提高颜料的着色力、增加展色性,提升有机颜料的饱和度、透明度,以及增加无机颜料的遮盖力。
改善涂膜性能:使用分散剂可以增加涂膜的光泽,改善流平性,防止沉降,并提高涂料的贮存稳定性。
总的来说,分散剂在涂料生产中发挥着重要作用,能够改善涂料的性能,提高生产效率,确保涂料的质量和稳定性。
分散剂的作用
分散剂的作用分散剂是一种常用的功能性添加剂,可用于涂料、油漆、颜料、橡胶、塑料等领域。
它能够使固体颗粒均匀分散在液体介质中,防止颗粒的团聚和沉积,提高液体体系的稳定性和均匀性。
其作用主要有以下几个方面:1. 增加稳定性:分散剂能够降低固体颗粒之间的吸引力,迅速分散固体颗粒在液体中,防止颗粒沉积和团聚。
在颗粒大小相差较大的情况下,分散剂的作用尤为明显。
此外,分散剂还可以防止液体体系的相分离和液体颗粒团聚,从而保持液体体系的稳定性。
2. 提高均匀性:分散剂能够使颗粒均匀地分散在液体中,避免了颗粒的堆积和团聚,从而提高了颗粒的均匀性。
颗粒的均匀分散可以改善涂料、油漆、颜料等液体的流动性和外观质量。
3. 改善加工性能:分散剂具有良好的可溶性和低粘度,可降低体系的粘度,提高液体体系的流动性和加工性能。
通过改善液体体系的流变性质和黏度特性,可以增加涂料、油漆、橡胶、塑料等产品的加工效率和涂布性能。
4. 增强附着力:分散剂可以有效地提高涂料、油漆等液体体系的粘附力,使其更好地附着于各种基材表面。
同时,分散剂还可以改善颜料和填料与基材的相容性,减少涂层表面的缺陷和脆性,提高涂层的附着力和耐久性。
5. 调节流变性能:分散剂对液体体系的流变性能有一定的调节作用。
通过选择不同类型的分散剂和调整其添加量,可以改变液体体系的黏度、流动性和稠度。
这对于涂料、油漆等产品的涂布性能和工艺流程的调控具有重要意义。
总的来说,分散剂在涂料、油漆、颜料、橡胶、塑料等领域的应用非常广泛。
它能够增加液体体系的稳定性和均匀性,改善加工性能和附着力,调节流变性能,提高产品的质量和性能。
因此,研究和应用分散剂在工业生产中具有重要的意义。
分散剂的作用原理及应用
分散剂的作用原理及应用1. 什么是分散剂分散剂是一种特殊的化学添加剂,它能够将固体颗粒均匀地分散到液体介质中,防止颗粒重新聚集,以实现液体与固体颗粒之间的均匀分散和稳定性的保持。
分散剂广泛应用于颜料、涂料、油墨、胶黏剂、陶瓷、橡胶、聚合物以及各种粉状和颗粒状制品的生产过程中。
2. 分散剂的作用原理分散剂的作用原理主要包括两个方面:表面活性剂作用和电荷排斥作用。
2.1 表面活性剂作用当分散剂加入到液体介质中时,它的分子会在液体-颗粒界面形成一层分子薄膜,这层分子薄膜可以将固体颗粒包裹在其中,形成一种稳定的胶体系统。
分散剂的分子一般由亲水基团和疏水基团组成,亲水基团与液体分子亲和力较大,疏水基团则与固体颗粒具有黏附力,这样就使得分散剂能够在液体-颗粒界面上形成一层稳定的薄膜。
2.2 电荷排斥作用分散剂分子在液体介质中会失去或得到电子从而带有电荷。
当固体颗粒的表面带有相同的电荷时,它们之间的排斥力会增大,防止颗粒重新聚集。
此外,分散剂的电荷还可以吸引液体介质中的相反电荷,形成一个离子云层,进一步增加固体颗粒之间的排斥力,从而保持颗粒的均匀分散。
3. 分散剂的应用3.1 颜料和涂料行业在颜料和涂料行业中,分散剂起到了关键的作用。
它可以有效地将颜料颗粒均匀分散到液体基料中,保持涂料的稳定性和均匀性。
分散剂还可以提高颜料的着色力和遮盖力,使得颜料能够更好地展现出其色彩和效果。
3.2 油墨行业在油墨行业中,分散剂被用于将颜料分散到油墨基料中,使得油墨具有良好的流动性和印刷性能。
分散剂还可以提高油墨的色泽和色彩稳定性,使得印刷品更具有吸引力。
3.3 胶黏剂行业在胶黏剂行业中,分散剂用于将固体颗粒分散到胶黏剂中,以增加胶黏剂的粘接性和稠度。
分散剂还可以改善胶黏剂的流动性和干燥速度,提高胶黏剂的性能和使用寿命。
3.4 陶瓷和橡胶行业在陶瓷和橡胶行业中,分散剂用于将固体颗粒均匀分散到基材中,以提高产品的强度、韧性和耐磨性。
丙烯酸二级分散体的作用
丙烯酸二级分散体的作用1.引言丙烯酸二级分散体是一种常用的材料,在许多工业和科研领域中都具有广泛的应用。
本文将探讨丙烯酸二级分散体的作用及其在各领域中的应用。
2.丙烯酸二级分散体的定义和特性丙烯酸二级分散体是一种颗粒物质,由丙烯酸聚合而成。
它具有以下特性:-粒径可控:丙烯酸二级分散体的粒径可以根据需要进行调控,从纳米级到微米级都可制备。
-稳定性好:丙烯酸二级分散体在溶液中具有良好的稳定性,不易沉积或结团。
-表面活性:丙烯酸二级分散体表面带有带电离子,具有优良的分散性和吸附能力。
3.丙烯酸二级分散体在工业中的应用3.1涂料行业-起稳定剂作用:丙烯酸二级分散体作为涂料中的稳定剂,可以有效防止颜料沉积和结块,提高涂料的使用寿命和稳定性。
-增效剂:丙烯酸二级分散体改善涂料的性能,提高涂料的覆盖力、附着力和耐久性。
3.2墙面材料-增稠剂作用:丙烯酸二级分散体能够增加墙面材料的粘稠度,提高涂料在墙面上的附着力和覆盖性,防止墙面滴流现象的产生。
3.3粘合剂-粘接剂:丙烯酸二级分散体作为粘合剂可以用于各种材料的粘接,如纸张、布料、塑料等,具有优秀的粘接强度和耐久性。
3.4纺织品-抗静电:丙烯酸二级分散体可以用作纺织品的抗静电处理剂,有效减少纺织品的静电现象,提高纺织品的舒适性和安全性。
3.5化妆品-保湿剂:丙烯酸二级分散体可作为化妆品中的保湿剂,具有优异的保湿效果,帮助改善皮肤干燥和细纹问题。
4.丙烯酸二级分散体的环境应用4.1污水处理-混凝剂:丙烯酸二级分散体可用作水处理中的混凝剂,有助于悬浮物的沉淀和水质净化。
4.2油污处理-分散剂:丙烯酸二级分散体可用作油污处理中的分散剂,有助于将油污分散为微小颗粒,便于后续处理和清洗。
5.结论丙烯酸二级分散体作为一种重要材料,在各个领域中发挥着重要作用。
它的特性使其在涂料、墙面材料、粘合剂、纺织品、化妆品等领域中得到广泛应用。
此外,丙烯酸二级分散体还具有环境应用的潜力,在污水处理和油污处理中展现出良好的效果。
涂料分散剪切力
在涂料生产、研磨过程中,由于颜料粒子的聚集体在经过机械搅拌或剪切力的作用下发生破碎分散,所以涉及分散和剪切力的问题。
以下是具体的分散过程:
1. 研磨分散:在研磨分散阶段,颜料粒子在剪切力和撞击力的共同作用下,从聚集体破碎成小颗粒。
这一过程通常在研磨设备中进行,通过使用各种研磨介质和强力搅拌器来提供足够的剪切力和撞击力。
2. 分散稳定:分散稳定阶段是在颜料粒子被破碎后,通过调整分散介质、稳定剂以及控制温度和时间等手段,使颜料粒子在分散介质中稳定悬浮,并防止其重新聚集或沉淀。
在整个过程中,剪切力起着关键作用。
一方面,剪切力能够使颜料聚集体受到足够的机械力而破碎;另一方面,剪切力的大小和作用时间会影响破碎后颜料粒子的粒径和分布。
如果剪切力过强或作用时间过长,可能会导致颜料粒子过度破碎,形成过细的颗粒,影响涂料的性能;而剪切力不足或作用时间过短,则可能导致颜料聚集体破碎不充分,影响涂料的遮盖力和着色力。
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颜料分散体的稳定作用
一个稳定的颜料分散体,应该在存放时不致发生下列三种现象:
①颜料发生沉降;
②颜料发生过分的絮凝,以致损害流变性和漆膜的表观;
③由于颜料与介质间的物理或化学作用导致体系粘度增加。
⑴颜料的沉降
Stokes公式υ=2τ2(ρ1-ρ2)g/9η表述了球形粒子在液体介质中沉降的速度,
式中υ为下落速度,τ为粒子半径,ρ1为粒子密度,ρ2为液体密度,η为液体粘度,g 为重力加速度。
尽管颜料的沉降并不完全符合这公式的要求,但可作为讨论的基础。
从式中可以看出,υ随粒子半径的减少而降低,随粒子和介质的密度差减少而降低,也随粘度的
升高而降低,因此要尽可能用粒子半径小、密度低的颜料及高粘度的介质来防止沉降。
、
当颜料吸附有低分子量聚合物或表面活性剂时,粒子的直径会增大,不利于防沉降,但同时粒子的密度下降,可防止沉降,两者相比,前面一种效应可忽略。
当用高分子量聚合物时,粒子吸附层更厚,可使沉降速度加快,但因为厚的吸附层密度低且具有很好的空间保护效应,防止了絮凝,因此可防止沉降,即使有沉降,沉降层很疏松,不致有严重絮凝与聚集,经搅拌易于恢复分散状态。
防止比重大的颜料沉降的一个方法,便是用表面活性剂处理,如用硬脂酸处理的碳酸钙。
防止沉降的另一个方法是增加介质粘度,这可利用涂料的“触变性”取得,即当涂料放置时,粘度很高,可成冻胶状。
为了使涂料有触变性可在涂料中加入触变剂或增稠剂,在溶剂型涂料中主要有氢化蓖麻油,有机膨润土(蒙脱土)和醇铝等。
⑵颜料的絮凝
颜料的粒子在介质中不断的进行布朗运动,亦即热运动,每个粒子具有一定的动能。
粒子和粒子间不断发生碰撞,如果粒子的动能可克服粒子间的斥力便可导致相互密切的接触,从而产生絮凝。
对未稳定的分散体系絮凝的速度(以粒子数的半衰期表示)可用下面的式子表示:t1/2=3η/4kTn0式中t1/2为粒子数的半衰期,即粒子数减半所需的时间,η为介质粘度,k为波兹曼常数,T为温度,kT为粒子的平均动能,n0为起始的粒子数。
由式中可以看到,提高粘度可减少絮凝。
但实际上,单靠提高粘度并不足以稳定涂料中的分散体,重要的途径是防止粒子碰撞过程中的互相接触。
颜料粒子相互接近时通常有三个主要作用力:色散力、静电力和空间阻力。
色散力是吸引力;静电力可以是吸引力也可以是排斥力,在涂料分散体中主要是排斥力;空间阻力总是排斥力。
这些力的总效应决定吸引或排斥谁占优势,也即决定分散体系是否稳定。
由以上讨论可知,防止絮凝主要是克服色散力(即伦敦-范德华引力),两粒子间的色散力随粒子直径的增加而增大,也随距离的减少而增大。
为了克服色散力的影响,就要增加排斥力,首先是静电排斥力。
静电力起源于粒子及周围介质的离子分布,若粒子上选择吸附了负离子,那么此带电粒子的周围的一层溶液会密集带正电荷的平衡离子,这便是双电层,一层位于粒子表面,一层为中和层,存在于扩散区。
两种不相同离子分布的情况产生的静电位以粒子表面最高,随着距离的增加而迅速减少。
尽管双电层无明确终点,但由于电位下降极快,所以可把电位降到原值0.7的距离作为它的厚度。
增加离子价或离子浓度可降低厚度,双电层厚度降低可导致分散稳定值下降。
在给定的双电层厚度下,可计算两个带相同电荷粒子的排斥电位,排斥电位和介质的介电常数有关。
如水的介电常数大于醇酸树脂的有机溶液(80:4),因此在假定别的条件不变的情况下,水体系中两种粒子的排斥力比醇酸体系大20倍以上。
就色散力和静电力的综合效应来看,粒子的距离对于粒子间的吸引还是排斥是一个决定因素。
当粒子互相靠近时,排斥力逐渐增加,但当达到最高点时,排斥力迅速下降,再进一步接近时便进入吸引区,吸引力引起絮凝。
分散稳定性主要取决于是否能够防止具有高能量粒子因碰撞而进入吸引区。
在水分散体系中通常可以加入表面活性剂或电解质(如多聚磷酸钠或聚丙烯酸铵)使粒子表面形成厚的双电层,这样可使粒子间发生较大的排斥力,防止絮凝。
但这种方法在有机介质中不起什么作用。
在有机介质中,粒子表面吸附的长链聚合物或表面活性主要起空间阻碍作用,它们防止粒子接近蚕桑范德华引力起作用的范围。
利用空间阻碍防止絮凝的效应,和所用的聚合物或表面活性剂及溶剂等有关,吸附层愈厚,分散体系愈稳定。
有关聚合物结构的影响介绍如下:
①分子量愈大,吸附层愈厚。
②聚合物中的极性基团不要连续排列,而要有一定间隔,这样才能形成稳定的厚的保护层。
例如高水解度的聚乙烯醇,它的羟基连续分布,因此它的分子是平伏在颜料上的,吸附层不会厚。
如果聚合物分子中只含部分羟基则不同,它在晨光颜料表面形成线团状分布,其空间为溶剂所充满,平均吸附层可很厚,所以保护作用很强。
③不良溶剂中的聚合物成卷曲状,而在良溶剂中成舒展状,这使得它们在颜料上的吸附情况不同。
良溶剂中粒子吸附的聚合物量小,密度低,而不良溶剂中粒子上吸附的聚合物密度高,吸附量大。
其原因是良溶剂中溶剂分子和吸附的聚合物相容性好,聚合物脱附容易,
而且由于分子舒展,占有的吸附面积也大。
因此在不良溶剂中颜料分散体比较稳定。
如果在分散颜料时使用良溶剂,在调稀时用不良溶剂可导致絮凝,但相反则可防絮凝。
⑶贮存时粘度上升
如前所述,涂料贮存时,粘度上升的原因主要是存放时发生了物理和化学的变化,特别是颜料间的絮凝。
主要原因如下:
①粒子的聚合物吸附层中,低分子量的聚合物会愈来愈多,例如醇酸树脂涂料,由于低分子量的醇酸树脂具有相对多的极性基团,如羰基、羟基等,因此特别容易被吸附。
由于低分子量的聚合物被提取,高分子量的聚合物脱附,因此介质粘度会明显提高。
低分子量的聚合物通常被看作是一种增塑剂或溶剂。
②酸性介质和碱性颜料(如氧化锌)间的化学反应,粘度可逐渐增至凝胶。
③金属颜料(如铝粉)与酸性介质间的反应,这种反应也导致凝胶。
④多聚磷酸盐不但可作为水性涂料的分散剂,也可作为多价金属(如Ca等)的螯合剂,但它易水解为正磷酸盐,失去螯合作用而变成絮凝剂。