涂料分散理论
darvan 821a分散原理
darvan 821a分散原理一、概述Darvan 821a是一种常用的分散剂，广泛应用于涂料、油墨、塑料等领域。
其作用是通过物理和化学作用，将固体或液体中的固体颗粒分散开，以达到改善产品性能的目的。
本篇文章将介绍Darvan 821a分散原理的基本概念和理论。
二、分散机理1. 物理分散：Darvan 821a通过机械力（如搅拌、超声波、高速搅拌等）的作用，使固体颗粒在液体中不断运动，从而减少颗粒之间的接触面积，降低颗粒之间的相互作用力，达到分散的目的。
2. 化学分散：Darvan 821a本身含有一些化学成分，能够与固体颗粒发生化学反应，形成一种稳定的分散体系。
此外，Darvan 821a还可以通过表面活性剂的作用，降低液体表面的张力，使固体颗粒更好地悬浮在液体中。
三、影响因素1. 温度：温度会影响液体和固体的粘度，从而影响分散效果。
一般来说，温度升高会降低粘度，有利于分散。
2. 搅拌速度：搅拌速度会影响液体和固体的运动速度，从而影响分散效果。
一般来说，较高的搅拌速度可以加快液体和固体的运动速度，提高分散效果。
3. 颗粒性质：颗粒的形状、大小、表面性质等都会影响分散效果。
一般来说，较小的颗粒更容易分散，而表面光滑的颗粒比表面粗糙的颗粒更容易分散。
四、应用领域Darvan 821a广泛应用于涂料、油墨、塑料等领域，可以改善产品的分散性、稳定性、光泽度等性能。
在涂料中，Darvan 821a可以减少涂料的沉淀，提高涂料的细腻度，使涂层更加光滑。
在油墨中，Darvan 821a可以改善油墨的流动性，减少沉淀和凝胶化现象，提高印刷质量。
在塑料中，Darvan 821a可以改善塑料的加工性能，提高塑料的表面质量和光泽度。
五、结论Darvan 821a的分散原理包括物理和化学作用，其效果受到温度、搅拌速度、颗粒性质等因素的影响。
广泛应用于涂料、油墨、塑料等领域，可以改善产品的性能，提高产品质量和稳定性。
未来，随着科学技术的发展，Darvan 821a的应用领域将会进一步扩大。
颜料、填料与分散理论-第五章
（1） 增加漆膜机械强度
颜料的活性表面可以和大分子链相结合，形成交 联结构，当其中一条链受到应力时，可通过交联点将 应力分散。
颜料与大分子间的作用力一 般是次价力，经过化学处理，可 以得到加强，颜料粒子越细，增 强效果越好。
部分物质的折射率
名称
空气 水 油 树脂
折射率
名称
折射率
名称
折射率
1
碳酸钙
1.58
钛白粉
2.55
1.33 二氧化硅 1.55 （锐钛型）
1.48
立德粉
1.84
钛白粉
2.76
1.55
氧化锌
2.02 （金红石型）
（B）晶型的影响
一般晶型颜料的遮盖力较强，而无定形颜料的遮盖 力较弱 。
（C）粒径的影响 颜料的遮盖力也和颜料粒子的粒径等有关。
5.1.3 颜料的性质
颜料的主要性质有：颜色、遮盖力、着色力、吸 油量等。
1.颜色 颜色是标明一个颜料的重要技术指标。
2.遮盖力 （1）遮盖力的含义
遮盖力是涂料赋予被涂物装饰性的重要性质。
颜料的遮盖力是指颜料遮盖住被涂物的表面，由 于光的吸收、散射和反射而不能透过涂膜见到基材表 面的能力。
遮盖力的两种情况： 一种是漆膜吸收照射在其上的光线，使光线不能
石青
其主要成分为亚铁氰化铁与亚铁氰化钾或亚铁氰化 铵的复盐。
铁蓝的着色力高，耐光性好，耐碱性差，在空气中 140℃以上可燃烧。在油墨和涂料用的溶剂中无渗色现 象。
（2）群青 主要化学成分为Na6Al4Si6S4O2。
涂料工艺讲座
涂料工艺讲座(二)sujit2008.10(一)颜料分散工艺基础知识1.涂料的组成：树脂、颜料、助剂、溶剂。
2.分散：分散是用树脂、溶剂将成团的有机或无机颜料的聚集体破碎到原始粒子的过程。
这个过程有时也叫润湿过程。
研磨过程是采用不同类型的研磨设备破碎粒子的过程。
最终的产品是调色浆。
从理论上讲每个颜料粒子应该被树脂、溶剂润湿(包覆)。
3.研磨设备的历史：碾磨机→球磨机→高速分散机(锯齿)→立式球磨机→单辊、双辊、三辊→砂磨机。
砂磨机的主要品牌有PRIMIER(美国), DRAIS(德国)，NETZ(耐驰)立砂或卧砂；卧砂的主要品牌有INOUE(日本井上)、BUHLER(德国布勒)、SUN-YIN(台湾三尹)、PRIMIER(美国)。
台湾三尹的卧砂的价格比井上便宜50％以上。
布勒的卧砂最贵。
井上卧砂45，000RMB，三尹卧砂17，000RMB。
井上的研磨温度(45-55℃)控制比三尹(60-80℃)好。
卧砂研磨效率最高，锯齿高速分散剂可以用来分散软的颜料比如钛白粉、氧化铁黄。
4.颜料的种类：有机颜料、无机颜料、体质颜料(重晶石、滑石粉)。
效应颜料主要有铝粉、珍珠粉、XIRALICS(默克)、贵妃昙(7525黑)等。
有机颜料、碳黑具有更细小的粒径。
因此具有高的吸油量，研磨时间比无机颜料长。
无机颜料具有大的原始粒径，低的吸油量，更易研磨。
这也是无机颜料可以用分散机分散的原因。
5.实验室评估(放大实验)：任何新的颜料的研磨，技术部门应采用和车间研磨设备同类型的实验设备进行实验。
实验合格后，在车间生产一批小批量，接下来生产三批正常的订单。
订单的量取决于其需求量。
对于前三次的试生产的团队成员包括：生产、生产服务人员、技术、质控。
技术和质控的人员应在作业报告书上清晰的注明操作参数。
比如说采用什么设备。
生产人员不是专家，技术人员在拟定配方时，应该注明清楚内容，以便生产部门生产。
6.颜料载入量：有机颜料具有小的初级粒径(1-12μm)，高的吸油量，颜料的载入量低，有机颜料以及碳黑的颜料百分含量为4-20％，需要更多的时间把他们破碎到原始粒子，通常需要8-20小时。
分散剂的原理
分散剂的原理分散剂是一种能够使固体颗粒分散在液体中的化学物质，它在各种工业生产中都有着广泛的应用。
分散剂的原理主要是通过改变表面性质，降低颗粒之间的吸引力，从而使颗粒分散在液体中。
在本文中，我们将详细介绍分散剂的原理及其在工业生产中的应用。
首先，我们来看一下分散剂的原理。
在液体中，固体颗粒之间通常存在着静电作用力和范德华力等吸引力，这些力会导致颗粒聚集在一起，形成团簇。
而分散剂的作用就是通过改变颗粒表面的性质，使其表面带有亲水性或疏水性，从而降低颗粒之间的吸引力，使其分散在液体中。
这种原理类似于表面活性剂，但分散剂更注重于颗粒的分散效果。
其次，分散剂在工业生产中有着广泛的应用。
在颜料、涂料、油墨、胶粘剂、塑料、橡胶等行业，分散剂都扮演着重要的角色。
在颜料和涂料行业，分散剂能够有效地将颜料分散在液体中，使得颜料在涂料中的分散性更好，从而提高涂料的质量和稳定性。
在油墨行业，分散剂能够使颜料均匀分散在油墨中，提高油墨的色彩饱和度和印刷效果。
在塑料和橡胶行业，分散剂能够有效地改善材料的加工性能和产品的质量。
除此之外，分散剂还在农药、医药、食品等行业中有着重要的应用。
在农药生产中，分散剂能够提高农药的分散性和稳定性，增强其杀虫效果。
在医药和食品工业中，分散剂能够改善药物和食品的溶解性和稳定性，提高其生物利用度和口感。
总之，分散剂作为一种重要的化学品，在工业生产中有着广泛的应用。
通过改变固体颗粒表面的性质，降低颗粒之间的吸引力，使其分散在液体中，从而提高产品的质量和稳定性。
随着工业的发展，分散剂的应用范围将会越来越广，对于提高产品质量和生产效率有着重要的意义。
用于油漆涂料生产的一种新型分散技术
用于油漆涂料生产的一种新型分散技术——德国伊思创公司的Conti-TDS高速分散机发明于上世纪中叶且仍在当今涂料的生产上使用。
此类设备存在太多缺点和制约，对成品产生负面影响。
德国伊思创公司的Conti-TDS 是一种新型的、先进的分散技术，已开始在涂料生产上替代传统的高速分散机。
这项新技术能够极大的降低生产成本和减少加工时间，达到更高水平的分散度，改善产品品质和节约原料等的附加效果。
相比之下，这项新技术的能耗降低至只有传统高速分散机的30%左右。
最后，这项新技术灵活性高并且可以根据需要容易的扩展。
与同样产能的传统高速分散机相比，投资成本要低40%以上。
分散是油漆涂料生产中最重要的工序，其对成品品质的影响最大。
分散的效果越好，最终涂层中分散的颜料、填充剂、流变改性剂和所有其他功能添加剂的效率就越高。
传统的高速分散机是简单的自由旋转的圆盘片，其圆周上有向上和向下弯曲的齿。
由于转动的分散盘与容器的静态壁之间的距离较宽，剪切速率非常低：大约只有50S-1 。
在如此低的剪切速率下产生的剪切力，高速分散机需要非常高粘度的液体或至少产品具有剪切增厚或膨胀的流变特性。
然而油漆与涂料具有与之截然相反的流变性:它们是低粘度的、具有剪切变稀和触变性。
高速分散机无法在低粘性油漆或涂料中产生显著的剪切效应。
利用高速分散机进行剪切分散，必须极大提高产品的粘度。
因此，高速分散机的分散过程从一开始就需要加入比必要的更多的增稠剂，而且仅加入一部分液体以得到更高的粘度。
这实际上是完全自相矛盾的，因为必须被分散的大多数的添加成分都是些非常精细的粉料 (颜料、硅土、填料和填充剂)，在添加微细的粉料之前先将液体制备成高粘度是很荒谬的。
粘度越高，对微细粉料的润湿与分散就越差。
高粘度的液体无法进入最小的毛细管，无法像低粘性液体一样快速和完全的润湿颗粒。
其后果导致稳定的团块，品质低，分散和研磨时间加长，产生热量并且浪费能量。
在分散开始时添加增稠剂有负面作用的另一个原因：大多数的增稠剂是剪切敏感的聚合物，在分散过程中，聚合物会有一部分受到破坏，它们的功效以不可控的方式下降。
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关键的技术问题。
分散是将颜料分散均匀在基材中，使其颜色饱满、亮丽，稳定化则是防止颜料在涂料中沉降和聚集，保持分散状态。
以下将分别阐述涂料颜料的分散和稳定化原理及配方设计。
首先，分散原理主要从两个方面解释。
一是表面电荷理论，根据该理论，颜料的粒子表面带有电荷，同性电荷之间的相互排斥使颜料粒子处于分散状态。
二是表面活性剂作用机制，表面活性剂能透过吸附在颜料粒子表面，减小粒子间的表面张力，使颜料粒子更容易分散在液体中。
为了达到良好的分散效果，在设计配方时需要考虑以下几个方面。
首先，对于颜料的选用要慎重，颜料应具有良好的分散性能和稳定性，能够与涂料基材相容。
其次，表面活性剂的选择也至关重要，表面活性剂具有吸附在颜料粒子表面的能力，有助于颜料的分散，但选择过多或过少都可能对分散效果产生不良影响。
此外，溶剂的选择也需要考虑，通过溶剂的选择可以改变涂料体系的黏度和粘度，从而提高分散效果。
稳定化原理主要有物理稳定和化学稳定两种机制。
物理稳定通过改变颜料粒子分散状态，增加粒子间的排斥力或减少粒子间的相互作用力，使颜料在涂料中保持分散状态。
化学稳定通过在颜料粒子表面引入化学键或功能基团，使颜料粒子在涂料中形成结构稳定体系。
常用的稳定剂有聚合物、胶体和表面活性剂等。
在配方设计中，需要综合考虑颜料的性质、表面活性剂的选择和稳定剂的添加。
一般来说，首先选用适合的颜料和表面活性剂，并通过实验确定最佳的添加量。
随后，根据稳定化原理选择合适的稳定剂进行加入。
最后，通过改变配方中的溶剂类型和比例，控制黏度和粘度，进一步改善分散效果。
总之，涂料颜料的分散和稳定化是涂料工业中不可忽视的技术问题。
通过了解分散和稳定化原理，以及合理设计配方，可以有效地提高涂料颜料的分散效果和稳定性。
同时，也需要根据实际情况进行实验验证和不断的优化改进，以确保涂料的品质和性能达到要求。
涂料的分散技术与性能优化
涂料的分散技术与性能优化涂料作为一种广泛应用于建筑、工业、汽车等领域的材料，其性能的优劣直接影响到最终的使用效果。
而在涂料的制备过程中，分散技术是至关重要的一环，它对涂料的性能优化起着决定性的作用。
一、涂料分散技术的原理要理解涂料的分散技术，首先需要明白分散的基本原理。
涂料中的颜料和填料等固体颗粒在分散过程中，需要克服颗粒之间的相互吸引力，使其均匀地分布在涂料体系中。
这一过程主要依靠物理和化学作用来实现。
物理作用方面，通过搅拌、研磨、超声等方式，给予固体颗粒足够的机械能，打破其团聚状态，使其分散开来。
化学作用则涉及到使用分散剂，分散剂能够吸附在颗粒表面，改变颗粒的表面性质，增加颗粒之间的排斥力，从而防止颗粒重新团聚。
二、常见的涂料分散技术1、机械分散机械分散是最常用的方法之一，包括搅拌、研磨和均质等。
搅拌通过叶片的旋转产生剪切力，将团聚的颗粒分散。
研磨则是利用磨珠或磨盘的摩擦和冲击作用，将大颗粒破碎成小颗粒。
均质则通过高压作用，使物料通过狭窄的缝隙，产生强烈的剪切和湍流，实现分散。
2、超声分散超声分散利用超声波在液体中产生的空化效应，形成局部高温、高压和强烈的冲击，从而有效地分散颗粒。
但超声分散的作用范围相对较小，通常用于小批量或实验室规模的分散。
3、化学分散化学分散主要是依靠分散剂来实现。
分散剂可以分为离子型和非离子型。
离子型分散剂通过静电排斥作用使颗粒分散，非离子型分散剂则通过空间位阻效应防止颗粒团聚。
三、分散技术对涂料性能的影响1、外观性能良好的分散可以使涂料的颜色更加均匀，光泽度更高，减少表面缺陷如浮色、发花等。
如果分散不均匀，颜料颗粒容易聚集，导致颜色偏差和光泽度下降。
2、储存稳定性分散效果好的涂料在储存过程中，颗粒不易沉降和结块，保持稳定的性能。
否则，容易出现分层、沉淀等问题，影响使用。
3、施工性能分散良好的涂料在施工时，具有更好的流平性、遮盖力和附着力。
能够均匀地涂布在基材表面，形成光滑、平整的涂层。
颜料性能及分散理论
颜料性能及分散理论
一、涂料颜料的功能
涂料颜料具有很多功能，如改变涂料的颜色、保护涂料面、改善涂料性能和阻止"腐蚀"。
1、改变涂料的颜色
涂料颜料也被称为"颜料"，主要用来改变涂料的外观颜色，大多数涂料颜料都是吸收紫外线，引起涂料的色调变化，使涂料具有所需的颜色。
2、保护涂料面
颜料的另一个功能是保护涂料面，例如，紫外线吸收剂可以减少涂料受到紫外线的损坏，从而减少涂料的老化，延长涂料的使用寿命。
3、改善涂料性能
另外，涂料颜料还可以改善涂料的性能，例如，抗菌剂可以改善涂料的抗菌性能，脱脂剂可以改善涂料的防污性能，抗菌剂和脱脂剂均可增加涂料的耐久性。
4、防止腐蚀
有些涂料颜料可以防止腐蚀，例如防锈剂可以阻止金属表面的腐蚀，催化剂可以防止涂料面的腐蚀，这些都是涂料颜料的一种功能。
二、涂料颜料的分散理论
涂料分散是指把涂料有机溶剂中的颜料微粒分散到涂料中，使涂料的性能获得最佳的状态。
1、分散的技术原理
涂料分散技术的原理是利用涂料有机溶剂中的有机颜料微粒在有机溶剂中的物理作用，将颜料微粒分散到涂料中。
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。
涂料分散剂种类
涂料分散剂种类
涂料分散剂主要有以下几种类型：
1.阴离子型分散剂：这类分散剂通常是通过电荷排斥原理来阻止颜料粒子之间的聚集。
阴离子型分散剂可以与带正电的颜料粒子结合，形成稳定的分散体系。
2.非离子型分散剂：这种分散剂是通过空间位阻原理来阻止颜料粒子之间的聚集。
非离子型分散剂通常是一些具有高分子量的化合物，它们可以在颜料粒子表面形成一层保护膜，使颜料粒子之间的相互作用减弱，从而达到分散的效果。
3.阳离子型分散剂：这类分散剂是通过电性吸引原理来阻止颜料粒子之间的聚集。
阳离子型分散剂通常与带负电的颜料粒子结合，形成稳定的分散体系。
4.两性型分散剂：这种分散剂同时具有阴离子型和非离子型的特性，可以同时与带正电和带负电的颜料粒子结合，形成稳定的分散体系。
5.高分子型分散剂：这类分散剂是一些高分子量的化合物，它们可以吸附在颜料粒子表面，形成一层保护膜，使颜料粒子之间的相互作用减弱，从而达到分散的效果。
涂料分散剂的选择通常需要考虑涂料的类型、颜料的性质以及使用环境等因素。
在实际应用中，可以根据需要选择不同类型的分散剂与其他涂料组分进行复配，以获得最佳的涂料性能和效果。
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。
分散剂系列知识（2）——分散剂的结构及作用原理
分散剂系列知识（2）——分散剂的结构及作用原理摘要：本文是分散剂系列知识的文章之一，介绍了分散剂的结构、分类、锚固基理和分散剂的稳定基理、锚固基团种类、锚固基团的数量及分散剂的极性等。
关键词：分散剂的结构，分散剂的分类、锚固基团、锚固基理、稳定基理，极性0前言分散剂在颜料的分散过程中，能起到很多的作用。
在涂料体系中，在选择分散剂之前，要充分地了解到分散剂的类型和结构，以及其对颜料的锚固及稳定基理。
1分散剂的基本结构及类型分散剂又称湿润分散剂，它除具有湿润作用外，其活性基团一端能吸附在粉碎成细小微料的颜料表面，另一端溶剂化进入漆基形成吸附层（吸附基越多，链节越长，吸附层越厚），产生电荷斥力（水性涂料）或熵斥力（溶剂型涂料），使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中，避免再次絮凝，因而保证制成的色漆体系的贮存稳定。
分散剂有很多种，初步估算，现存世界上有1000多种物质具有分散作用。
现按其结构来区分，可分为：1.1 阴离子型润湿分散剂大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成。
两种基团分别处在分子的两端，形成不对称的亲水亲油分子结构。
它的品种有；油酸钠C17H33COONa、羧酸盐、硫酸酯盐（R-O-SO3Na）、磺酸盐（R- SO3Na），等等。
阴离子分散剂相容性好，被广泛应用于水性涂料和水性墨。
多元羧酸聚合物等也可应用于溶剂型涂料，并作为受控絮凝型分散剂广泛使用。
1.2 阳离子型润湿分散剂是非极性基带正电荷的化合物。
主要有胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐等。
阳离子表面活性剂吸附力强，对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好，但要注意其与基料中羧基起化学反应，还要注意不要与阴离子分散剂同时使用。
1.3 非离子型润湿分散剂在水中不电离、不带电荷。
在颜料表面吸附比较弱，主要在水系涂料中使用。
主要分为乙二醇性和多元醇型。
降低表面张力和提高润湿性。
与阴离子型分散剂配合使用作为润湿剂或乳化剂，广泛应用于水性色浆、水性涂料及油墨。
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。
颜料及其分散理论
第四节
常用的润湿分散剂（助剂）
颜料在漆基中的湿润和分散是涂料制造的重要过程， 它对漆的质量有极大的影响。润湿分散剂能缩短研磨分散 的时间，降低能源的消耗，保证涂料分散体系处于稳定状 态，对涂料的诸多性能都起着决定性作用。 润湿剂的机理是通过表面活性剂的作用，降低固/液界 面张力，使漆基在很短的时间内就能润湿颜料表面。 分散剂的机理简单的说就是通过以下三个方面的作用， 使得颜料粒子能稳定的分散在漆料之中。 第一、吸附作用 表活性剂的亲水基团吸附在颜料表 面上，同时其亲油基团又吸附于漆料的分子上以便于颜料 的分散。 第二、表面活性剂促进胶体粒子表面形成双电层，由于 电荷的斥力，构成了分散体系的稳定性。 第三、表面活性剂促使被树脂分子包裹着的颜料粒子之 间产生熵斥力而使颜料粒子得以分散。
第八章 颜料及其分散理论 6
9.金属颜料 铝粉，对紫外线有良好的反射能力。从而可延缓紫外线对 涂料的老化，破坏。具有鳞片状，有很好的隔离阻挡作用，即 屏障作用。工业上以铝粉浆形式出售，其中含铝粉65%，35%为 溶剂（硬脂酸--浮型；油酸—非浮型）。这种涂料中有一定的 光泽度及亮度。 锌粉，为带兰相的灰色粉未，为球形粒子，粒径平均 3∽8um，广泛用于钢铁的防锈保护(相对于钢铁为阳极)，基料 多为氯化橡胶，环氧酯，聚氨酯、聚酯等。 铜粉---金粉，呈金黄色，鳞片状粉未，主要应用于纸和纸 板，涂料起装饰作用。 发光颜料 ，由ZnS和硫化锌镉所组成，掺入0.033∽1.0%的 活性物质---Ag、Cu、Mg等，白天在光照下可贮存能量，夜晚 在灯光照射下可释放出可见光，用于交通，安全标志及军事。
第八章 颜料及其分散理论 3
二．几种常用的无机颜料
1、钛白(TiO2) 是白色颜料中最好的一种，有很强的着色力和遮盖力，而且 耐光，耐热，耐稀酸，耐碱。分为锐钛型和金红石型，由于它 们的晶格不同，锐钛型制漆易粉化，适合于配制室内涂料用； 金红石型则不粉化，耐光性优异，适合于配制户外用涂料。前 者白度比后者好。 钛白主要用来赋予涂料的遮盖力，钛白常与氧化铝，氧化锌， 二氧化硅等配合使用，可提高其耐光性。 2、锌白(ZnO) 有良好的耐热，耐光，耐候性，不粉化，适用于外用漆，可 与树脂中的羧基基团反应生成锌皂，可改善涂膜的柔韧性和硬 度，有清洁和防霉作用，由于其折光率比钛白小，所以遮盖力 不如钛白。 3.立德粉(亦称锌钡白)：30%左右ZnS，70%左右BaSO4，遮盖力比锌 白高，仅此于钛白，具有化学惰性和耐碱性，可赋予涂料紧密 性和耐磨性，多用于建筑涂料，不耐酸，在阳光下易变暗，不 宜用作制造高质量的户外涂料。
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沈浩清华大学(深圳)研究院深圳51805一、涂料的颜料研磨分散和稳定化原理1.颜料在树脂中的分散涂料是由树脂、颜料、溶剂和助剂组成的，有颜料的涂料叫色漆。
初看起来，只要将树脂、颜料、溶剂等混合成均匀体系，将其涂布于工件表面上，形成一层均匀薄膜就可以了。
但实际上要达到这一目的并非易事。
在涂料体系中，相界面非常多，各组成间的相互作用十分复杂，这种体系极不稳定，容易发生分离现象。
而色漆的生产就是要得到一个相对稳定的、分离现象被消除或大大延缓的液态体系。
这种液态体系仍是非均相的，但看上去是均匀的，施工后的漆膜是均匀的，各部分的性能也是一致的。
为此，色漆的生产必须通过有效的加工将颜料均匀地分散在树脂中，形成以颜料为分散相，以树脂为连续相的非均相分散体系。
保证颜料始终处于良好的分散状态，是色漆制造的首要问题，也是难点和涂料制造的精彩部分。
2.颜料的分散过程颜料在树脂中的分散过程比较复杂，它至少要经过三个过程，即润湿过程、解聚过程和稳定过程。
这三个过程不是截然分开的，而是同时发生、交替进行的。
三者的关系是：润湿是基础，解聚是为了更充分地润湿，而达到稳定状态是最终目的。
2.1 颜料的润湿过程颜料颗粒表面一般都吸附着一层空气和水分，颗粒间的空隙也被空气所填充。
颜料分散的首要前提是用树脂取代空气和水分，并在颜料的表面上形成一种新的色覆膜。
这种用树脂取代空气和水分并在颜料表面形成新的色覆膜的过程称作润湿过程。
不同的树脂种类对颜料的润湿不同，如醇酸树脂的润湿能力一般比丙烯酸树脂好。
颜料的种类不同，其被润湿的能力也不同。
在涂料中加入润湿分散剂助剂，能大大改善颜料的润湿。
将漆浆静置过夜(预浸泡)再进行研磨，也有利于润湿分散。
涂料颜填料分散原理
Ting Xu 20/11/00
COK / Coatings & Inks
37
水性涂料分散剂的更新换代
-
- -
-
-
-
-
- -
- -
- -
COK/C
Ting Xu 20/11/00
COK / Coatings & Inks
30
色浆粘度与分散剂添加量关系
GCC色浆固含量75% ,分散时间30分钟 色浆粘度
单位:千厘泊
COK/C
Ting Xu 20/11/00
COK / Coatings & Inks
31
水性涂料指研实验 - 揉擦展色!
COK / Coatings & Inks
25
分散剂用量曲线
COK/C
Ting Xu 20/11/00
COK / Coatings & Inks
26
用于水性体系的分散剂（ 用于水性体系的分散剂（I）
润湿 + 稳定功能
• 分散剂
• Nopcosperse N Nopcosperse A • • Nopcosperse 44 Nopcosperse 5040 Nopcosperse 640 - A • Nopcosperse 100
COK/C
Ting Xu 20/11/00
COK / Coatings & Inks
34
各种白色颜料的物理性质比较
钛白粉
锐钛
钛白粉
金红石
锌钡白
氧化锌
铅白 硫化锌
物理性质
相对密度 折射率 遮盖力
（PVC20%)
3.9 2.52 333 1300 67 88-90 94-95
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。
颜料润湿及颜料分散体稳定性机理与润湿分散剂的关系
颜料润湿及颜料分散体稳定性机理与润湿分散剂的关系涂料与油墨制造过程中的颜料分散是指在机械力的作用下，颜料的二次团粒经过润湿、粉碎、分散在展色剂中，得到一个分散悬浮体。
悬浮体的稳定性与颜料、树脂、溶剂三者的性质及其相互作用有关。
要想制备一个良好的颜料分散体有时必须要借助于湿润分散剂的帮助。
润湿、粉碎、分散这三个过程是紧密相连不可分离的。
润湿是一个颜料表面置换工程，粉碎是机械加工的研磨过程，分散是机械粉碎制成悬浮体的稳定过程。
这三者有可能是同时进行的，不易分割。
湿润剂和分散剂都是界面活性剂，湿润剂能降低液/固之间的界面张力，增强颜料的亲液性，提高机械研磨效率。
分散剂吸附在颜料的表面上构成电荷作用或空间位阻效应，使分散体处于稳定状态。
“湿润和分散”尽管这两个词就词义而言是不完全相同的，但其作用达到的结果却是极其相似的，往往很难区分，尤其是高分子分散剂，同时兼具润湿和分散作用，因此，常称为湿润分散剂。
一、颜料的润湿性颜料润湿是一个表面置换工程，由固/气界面变成固/液界面，只有在颜料与树脂溶液的亲合力大于基料中树脂之间的亲合力时才会实现。
1、接触角与润湿当液体与固体接触时会形成一个夹角，这个角被称之为接触角，它是液体对固体润湿程度的一个衡量标志。
杨氏方程表示了接触角与界面张力的关系。
γSG=γSL+γLGcos θ（1）式中：γSG——固/气界面张力γSL——固/液界面张力γLG——液/气界面张力θ——液体与固体的接触角由（1）式可导出（2）式当γSG< γSL，cosθ＜0 ，θ＞90°，不润湿；当θ= 180°时，完全不润湿，会形成水珠滚动现象。
当γLG＞γSG－γSL，则 1＞cosθ＞0 ，θ＜90 °，液体可以润湿固体，但不会完全润湿，铺展不好。
当γLG= γSG—γSL，则cosθ=1 ，θ=0°，液体完全润湿固体，形成良好的铺展现象。
既然润湿是颜料由固/气界面换或固/液界面，所以润湿效率 BS 应为：BS= γSG－γSL（3）若将（3）式代入（1）式，润湿效率则为：BS= γLGX cosθ （4）因为γLG和θ角都可以测定出来，所以润湿效率是可以计算的，但计算时要注意修正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Hydrophile
• One end water soluble – hydrophile – lipophobe
Hydrophobe One end water insoluble hydrophobe lipophile
3.SURFACTANT-概要
通过使用Surfactant可以改变用液的特性，根据 Surfactant 的用度可分别称为 分散剂(Dispersant), 湿润剂(Wetting agent) 等。
V = dl =
dt
r γ cosΘ 2lη
看上面公式时，快速使颜料湿润的话（提高湿润速度的话），要降低η（液体黏度）、提 高γ cosΘ （扩散力）。扩散力可以通过调整（适当的降低）表面张力来提高，这可以使 用湿润剂（ wetting agent）来调整。 湿润剂指的是降低表面张力使扩散力增加从而加速湿润的物质
2.分散 Process-Steric stabilization
Controlled flocculating
Deflocculating
2.分散 Process-Mixed stabilization
Deflocculation and stabilization of polar pigments by influencing charge – Wetting of non polar pigments Slight steric stabilization lipophilic
2.分散Process-Electrostatical stabilization
Electrostatical stabilization（静电稳定化）指的是依靠Polyelectrolyte （多电解物质：支链上具有大量电荷的高分子物质）等在颜料表面周围形 成electrical double layer（双电层），利用电荷的排斥力阻止分离的一次 粒子的flocculation使散失仪稳定化。这样的原理经常适用于乳胶或者水系 涂料，因为分散剂的分子构造上并不是容易湿润的界面活性构造，所以配 料时要和湿润剂一起使用.
Stabilization mechanism Steric stabilization (entropic stabilization) Electrostatical stabilization Steric stabilization
(polar environment)
Electrostatical stabilization
第一阶段 湿润(wetting) 用树脂用液代替颜料表面存在的空气和水分的过程。即，固体-气体界面向固体-液体界面的转 换 第二阶段 分散(dispersing or grinding) 依靠机械力（碰撞和剪断力）使颜料凝结体粉碎，粒子大小变小。 第三阶段 稳定化(stabilization) 为了防止颜料分散物的再凝结使其稳定化的阶段
2.分散 Process-Electrostatical stabilization
DLVO理论
粒子间的引力（ Van Der Waals force）理论以说明粒子的分散性为基本的理论，电气的位置 能量在最大的状态的话，因为分子间无法再继续相互靠近所以粒子们的分散状态维持稳定，不 再形成凝结体。
from ± 30 to ± 40 from ± 40 to ± 60 more than ± 61
2.分散 Process-Steric stabilization
颜料吸附官能基和树脂和常用性在好的支链部分同时具备的湿润分散剂在 颜料上吸附后，树脂常用支链形成延长垂下的层，阻止分离的一次粒子的 flocculation，使散失仪稳定化。 这样的原理经常使用在油溶性涂料和部分使用溶媒的水溶性涂料上，因为 具备固体（颜料）和液体（树脂用液）间的界面活性构造所以同时有湿润 剂的作用。
分散理论
1. 2. 3. 4. 5. 分散的概要 分散步骤 表面活性剂 分散调配设计 分散设备
1.分散的概要-颜料的形态
Block Shaped Spherical Primary Particles Acicular Irregular
Aggregate
Agglomerate
1. 分散的概要-分散的含义
2.分散 Process-Electrostatical stabilization
Zeta potential (ζ-potential) is electric potential in the interfacial double layer (DL) at the location of the slipping plane versus a point in the bulk fluid away from the interface Zeta potential 为0时，称为等电点 (isoelectric point），聚合物或湿润分散剂吸 附在颜料粒子上的话，等电点的位置变化。即， Zeta potential 的 变化呈现分散稳定化在进行。
Types o f E qui pm ent S m a sh e r s H ybr i ds S m ear er s Thr ee-r ol lm i l l C ol l oi d mi l l S ho t m i l l HS D At t r i t or B al lm i l l /P ebbl e mi l l S and m i l l /B ead m i l l Hi gh-speed i m pi ngem ent m i l l
HIGHER FASTNESS
1.分散的概要-由于分散不良的缺陷
Color drift Blue > more greenish Red > more bluish Color acceptance problem Bernard cells Settling Gloss problem
2. 分散过程
Zeta potential [mV] from 0 to ± 5,
Stability behavior Flocculation Incipient instability Moderate stability Good stability Excellent stability
from ± 10 to ± 30
SMEAR
(h i g h sh e a r r at e) Ver y hi gh Hi gh M o der at e
Lo w Ver y Lo w
#
根据粉碎力种类区分的分散装备
2.分散 Process-Stabilization
散失仪种类区分的分散稳定化器具
Coating system Solvent-borne (non-polar environment) Water-reducible Emulsion
2.分散 Procesห้องสมุดไป่ตู้-Steric stabilization
热力学观点的分散稳定化 △G = △H - T△S 分散是通过机械，化学方法强制（非自发）的稳定化过程，所以相对 的根据Gibbs自由能量(△G)向阳(+)变化的情况时， Enthalpy(△H) 增加和Entropy(△S) 减小对散失仪都是有利的。 Steric stabilization （依靠立体障碍的稳定化）是指依靠吸附在颜料 表面的湿润分散剂在延长垂下的树脂常用支链上因为无秩序的Entropy 减少而也可称为Entropy stabilization
Good
Bad
Very bad
2.分散 Process-Steric stabilization
Deflocculation vs Controlled flocculation
解絮凝(Deflocculation） 在低黏度时比较Newtonian流动性，颜料的含量也可以提高。通过解 絮凝的颜料的大小减小，来提高光泽、透明性、隐蔽力等适用于主要常规 等外观重要的涂料。 - 조정된 응집(Controlled flocculation) 调整的凝聚 利用添加剂-颜料和添加剂-添加剂的相互作用来形成分散的颜料粒子间的 3次元分散构造并使其稳定化。这样的构造展示了涂料赋有什么程度的触变 性，防止没有施加剪断力的正在储存的中的并且没有流动的沉淀，实施剪 断力的话3次元构造暂时破坏，保持流动性再次消去剪断力的话，构造一边 恢复一边阻止sagging 等。但是，因为看到对光泽或调平有不好的影响， 主要适用于相比外观，用无机颜料含量高的沉淀等多的涂料或者厚度膜粉 刷的涂料，色分离有顾虑的涂料。
1 Wetting
2 Dispersing
3 Stabilization
2.分散 Process-Wetting
树脂用液(vehicle）能多快的使颜料湿润可以用下面的公式表现(Washburn 公式)
V : 渗透速度 l : 渗透高度 t : 时间 r : 毛细管半径 η : 液体黏度 γ : 液体表面张力 Θ: 接触角 γ cosΘ : 液体的扩散力
依据俄罗斯的Derjaguin 和 Landau，荷兰的Verwey 和 Overbeek提出的DLVO理论。
V : 作用于粒子的总电气位置能量
V = VR + VA
VR : 依靠电气的排斥力的电气位置能量 VA : 依靠引力的电气位置能量
VR 按照 pH, 确定的离子的原子值，溶剂，粒子的半径，双电层的厚度，表面电位， 粒子间的距离有所不同， VA 受到散失仪上存在的确定的离子的浓度的影响。
分散指的是干燥凝结的颜料按照第一次粒子分离后维持的稳定的状态.
Agglomerate
Primary Particles
Dispersion
Flocculation
Flocculated
Deflocculated