涂料化学

颜料的分散过程：

1润湿：颜料表面的水分，空气被溶剂（漆料）所置换称为润湿。

溶剂型漆的润湿一般没问题，因为溶剂（漆料）的表面张力一般总比颜料低。在水性漆中，由于水的表面张力较高，有机颜料润湿有困难，一般需加润湿剂。

2研磨与分散：颜料制备时时按照大小控制的，但因为分子间具有范德华力会聚集称为聚集体，因此需要重新分散，需要剪切力（研磨过程主要的）。

3稳定：颜料分散后仍有聚集的倾向，即絮凝倾向，因此需要保护。（絮凝可使颜料的遮盖力和着色了减小）

a电荷稳定：使颜料表面带电，即在表面形成双电层的排斥。

B立体保护作用（熵保护作用）：颜料表面有吸附层，达到一定厚度时（大于8-9纳米）可利用排斥力保护颜料。

分散体（颜料分散体）存放时应该不致发生下列3种现象。

1颜料发现沉淀2颜料过分絮凝3由于颜料与介质作用导致体系黏度增加

颜料的沉降：

Stokes公式

可看出速度V虽粒子的半径和黏度（介质的）成反比，密度差成正比

颜料吸附低相对分子质量的聚合物或表面活性剂时，直径会增大但密度下降还是利于防沉。高相对分子质量聚合物时可使沉降速度加快，但厚的吸附层有很好的立体保护作用，防止了絮凝可防沉。

颜料的絮凝

颜料粒子在介质中做布朗运动，可能会客服粒子间的斥力而导致接触而产生絮凝。

对未稳定的分散体系絮凝的速度（以粒子数的半衰期表示）

利用空间阻碍来防止絮凝，和所用的聚合物或表面活性剂及溶剂等有关。吸附层越厚，体系越稳定。

A相对分子质量越大，吸附层越厚

B聚合物中的极性基团不要连续排列，而要有间隔，否则吸附层会薄，如

果极性基团不止一种则不同。

C良溶剂和不良溶剂吸附情况不同，良溶剂聚合物成舒展状，媳妇的聚合物量小，密度低，不良溶剂成卷曲状，吸附的聚合物量大，密度高。

因为良溶剂中溶剂分子和聚合物相容性好，聚合物易脱附，而且分子舒展占用吸附面积大。因此在调稀时可使用不良溶剂防止絮凝。

贮存时黏度上升

表面活性剂的作用：

1润湿作用：降低介质的表面张力和介质与颜料的界面张力。

2稳定作用：增加乳胶粒子和颜料在涂料中的分散稳定性，防止絮凝。

3挤水颜料：一般的颜料都是水—颜料体系经过干燥粉碎得到，在转换过程中粒子会严重聚集，使用时为了直接将水相中的颜料转移到油相中，需要用溶于油的表面活性剂处理，这样可使颜料具有疏水性而进入油相。

聚合物的保护作用与丹妮点

①聚合物在颜料分散中吸附于颜料漆熵保护作用，但需要控制量。

因为当聚合物浓度低时，低相对分子质量聚合物（低相对分子质量聚合物极性强，更衣吸附于颜料表面）不足以完全占有颜料表面，高相对分子质量的聚合物还可以有机会吸附，因而吸附层有一定厚度。

②聚合物浓度过高不利于润湿

③为了使颜料分散效率增高，希望多加颜料，因此不需要外相黏度过高，

外相黏度升高，必须少加颜料，佛欧泽设备超负荷，但外相聚合物含量过低又起不了保护作用。

丹尼尔点：配置一系列不同浓度的树脂溶液，取一定的颜料滴加溶液，同时进行研磨，使之达到规定的浓度，测出规定浓度下溶液与颜料的比值，作图，所得曲线最低点为丹尼尔点，该店的浓度为最佳的树脂浓度。

低于丹尼尔点，由于溶液中的树脂浓度太低，颜料有新，因此黏度上升，高于丹尼尔点时，树脂浓度高，体系外相黏度增加，因此分散体系黏度上升。

色漆的制备步骤

分散颜料的制备时第一步，分散过程完成时，就要再加入树脂溶液降低色浆的稠度，使它能从分散设备中尽可能放干净，这个是第二道工序—调稀，第三道工序是调漆，即将色浆配方中所以物料在调漆桶中调匀。

调稀中的问题：

当用纯溶剂或高浓度的漆料调稀色浆时，容易发生絮凝：调稀时纯溶液可以从色浆中提取出树脂，使吸附层变薄。

同理用纯溶液清洗研磨设备或其他容器也是，应该用稀溶剂冲洗。

无定型聚合物力学的特点

应变：当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能移动时，它的几何形态和尺寸将产生变化，而几何尺寸变化难易又与材料原有尺寸有关，用原有尺寸除以受力后的形变尺寸就为应变。

应力：单位面积上的回复内力。材料发生形变时，分子间和根子内原子位置发生变化，所以产生回复力，抵抗外力倾向恢复原来。

模量：单位形变所需的应力模量=应力/应变

从材料的观点，模量时材料抵抗外力形变的能力，与材料结构有关。

模量与温度的关系

无定型高聚物在温度低于玻璃化温度时模量很高，温度大于比利华温度时模量较低，容易变形，想橡胶版具有弹性，通常称为高弹态。

玻璃态时高聚物还可以分为软玻璃态和硬玻璃态，两个区的分界温度为脆折温度。

低于脆折温度的高聚物是脆性的，高于脆折温度玻璃态聚合物具有延展性或韧性，外力作用可发生较大形变，除去外力，不能完全恢复，除非加热到玻璃化温度以上。这种形变为强迫高弹性形变，脆折温度一下只能发生普弹形变，若外力过大容易脆裂，因此漆膜使用最低温度应高于脆折温度。

理想弹性体：受到外力作用，平衡形变瞬时达到。

理想黏流体：受外力作用，形变随时间变化。

无定型高聚物介于两者之间：黏弹性材料（因为聚合物的链段运动和链整体运动都需要时间而不能立刻达到平衡）

蠕变：当外力保持一致，形变随时间延长而增大的现象。

滞后现象：形变发生总落后于应力变化的现象。（来源于分子间的内摩擦）

它是滞后现象的度量，越大意味着聚合物链段运动受到的内摩擦越大。越滞后。

影响内耗的因素：

1同时内耗与聚合物的结构有关，柔性分子滞后大，分子有较大或急性取代基时，也会使内耗增大。

2与温度有关，在低于玻璃化温度较远时，聚合物受外力作用，形变少，