表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂
表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂

时间:2009-04-01 13:20 文字选择:大中小

1颜料润湿分散剂的作用

①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造涂料的主要工序,

大约80%的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂,一方面达到同样细度的时间最短,可以缩短工时;另一方面,可以降低体系的粘度,使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会,使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容,涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆,减少了贮运、管理各方面的麻烦。

②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好,得到的产品稳定

性差,贮存一定时间后,会出现分层现象。轻者返粗,需要返工,增加损耗。颜、填料沉底,严重时会发硬、结块,导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂,都会提高涂料贮存稳定性,防止颜料返粗、沉底等问题。

③改善涂膜状态。使用润湿分散剂,使颜料分散得更好,可以提高颜料的着色力和遮盖力,改善涂料的流平性,增加光泽,使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的钛白粉,其表面处理已做得非常好,研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时,不加助剂的就可能会有发花现象,而加了助剂的就会防止该现象的发生。

④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力,增加颜料的耐候性和耐化学药品性。

控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体,一般场合下,假塑性的流变行为是配方设计者所追求的,它可以防止施工时的流挂现象。

2润湿分散剂的作用原理

前面已经讲过,涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。

颜料有三种存在状态:①原始颗粒,即单个颜料晶体或一组晶体,粒径相当小;② 凝聚体,以面相接的原始颗粒团,其表面积比其单个粒子组成之和小得多,再分散困难;③

附聚体,以点、角相接的原始颗粒团,其总表面积比凝聚体大,但比单个粒子组成之和小,再分散较容易。如图1 所示。

图1附聚体和原始颗粒

颜料分散在基料里的过程可划分为三个阶段,即:

①润湿。指颜料颗粒表面吸附的水分和空气等被基料所置换,进而润湿颜料颗粒表

面。这里存在一个固/气界面到固/液界面的转换过程。

②分散(又叫研磨)。指颜料聚集成的较大颗粒被机械打开或分离成原始颗粒或接近原始

颗粒,其常用设备前面已介绍过。③稳定。指已润湿的颜料颗粒移至基料中使颗粒永久分离。

这三个阶段并非截然分开的,而是互相重叠进行的。如图2所示。

图2润湿和分散过程(a)润湿;(b)分散;(c)稳定

润湿剂可以促进基料对颜料聚集体的润湿,分散剂可以改进颜料分散体的稳定性。

同一种产品常兼具润湿和分散双重作用。基料渗入颜料中的速度可用Washbarne公式表示:

V K *—

T'⑴

式中,v表示润湿速度;K为常数;p表示基料的表面张力;口为接触角;. R表示颜料颗粒的间隙半径;L为颜料颗粒的间隙长度;n表示基料的粘度;P?cos为扩散压力。

对于固体的颜料来讲,R、L都是定值,n的改变范围也比较小,要使润湿效率提高,缩小接触角是非常有效的,这就是使用润湿剂的意义。

颜料分散后,因为重力作用、布朗运动等,二次粒子可能会再度聚集成粒子团一一这叫做絮凝。DLV0理论从理论上论述了絮凝动力学和分散体的稳定性。其主要观点为:电磁力使粒子互相吸引,静电力使粒子产生排斥,空间位阻也产生排斥力。颜料润湿分散剂可包覆在颜料粒子表面。因离子的斥力或空间阻碍而防止粒子间互相接触,避免无控制絮凝现象,即返粗的发生。

3润湿分散剂的选择和评价随着国外涂料助剂陆续不断地推向中国市场,国内助剂生产厂家也日渐增

多,这是一种好现象。但面对眼花缭乱、异彩纷呈的各种各样润湿分散剂,使用者不仅要选好合适的品种,还要找到恰到好处的用量,做到经济实惠,这就要注意选择原则和试验、评价方法。

(1)选用润湿分散剂应考虑的因素尽管厂家不会详细地提供助剂的组成和制造工艺,一般厂家的说明书中都会讲到性能和应用。因此,通过阅读说明书、与厂家服务人员交流,基本上可以掌握某种助剂用于何处。对于涂料配方设计者来说,就要注意以下原则:

①涂料体系。涂料按介质不同划分为水性、溶剂型、粉末等几大体系。一般情况下,

所用的润湿分散剂是不通用的。助剂提供者首先应介绍该助剂是用于水性的或是溶剂型,以与使用者的要求相吻合。如果用错,不仅起不到润湿分散效果,还会造成意想不到的弊病。

②颜料。不同颜料其电荷性质不同,首先要分清是无机颜料还是有机颜料;有机颜

料中还要看是酞菁系列的还是炭黑。国际上一些大的公司产品已细化到某一颜料使用某一助剂达到最佳效果的地步,但大多数还只是通用,这就需要使用者逐渐试验,缩小范围来选择。

③基料(即树脂)。不同的树脂体系对颜料的润湿性不同,因此对润湿分散剂的选择也

有一些限制。

④体系相容性。在一个涂料体系中,所使用的助剂一般不仅仅是润湿分散剂,可能还有流平剂、消泡剂等,这样相容性就极为重要。有些润湿分散剂的乳化性能较强,很可能会使消泡剂乳化而散失消泡能力。注意相容性,有利于配方平衡,使产品综合性能得以兼顾。

⑤施工性。对于厚浆型立面施工的涂料,最好选用能产生控制絮凝、具有触变性的助剂,以达到良好的施工性能。

⑥良好的价格性能比。在低价的产品中使用高质高价的助剂,造成成本的大幅度上丹,是很不经济的。选用何种润湿分散剂,还要与产品的档次相一致,以求价格与性能的统

一。

(2)分散效率的试验方法试验的目的,在于从众多的润湿分散剂中选出最合适的品种并确定最佳用

量。在初步筛选时,可采用以下两种方法进行:

①观察颜料粒子的重力沉降。用重力沉降法对分散剂效率进行初步筛选,十分简单

易行。其方法是:将待选的分散剂极稀溶液装入一系列试管中,再加入一定而少量的待分散颜料,经猛烈摇动后,置于一旁,观察相对沉降速率、上层清液浊度及最终沉降体积。相对沉降速率越小,上层清液浊度越大,最终沉降体积越小,说明分散效率越好。

②测定颜料分散体的粘度。加入分散剂引起粘度大幅度下降是分散很实际的指标。

使用该法可选择最佳的分散剂及其用量。方法是:a.将待试的各种少量分散剂加入相同体

积的漆料(含有确定的高固体份的待分散颜料)中,强烈搅拌后测定粘度,认为粘度最低时的分散剂最合适。b ?在待试的高粘度颜料和漆料混合物中,边搅拌边滴加选好的分散剂,每滴加一次,便测定粘度,确定得到最低粘度时的分散剂用量为最佳用量。值得注意的是,

并非分散剂用量越大,粘度会越低。由于粘度的逆增长或平稳效应在分散剂浓度低时也常常表现出来,分散剂过量不仅会造成浪费,也会带来其它负作用。有时改变剪切速率测定粘度也有帮助。

润湿和分散助剂归属于研磨范畴,要使性质得到最佳展现,研磨的配方和组分投入的次序都会影响到研磨的质量。因此,要选出最佳分散剂及其用量,得到最佳的研磨配方和操作工艺,还要进行以下反复试验。

①采用同样的研磨配方和工艺,选用同样用量、但品种不同的助剂,测定同样研磨时间的细度或达到同样细度时的研磨时间。一般认为,时间越短、细度越低的助剂效果越好。

②采用同样的研磨配方和工艺,选用同样助剂的不同用量、测定同样研磨时间的细度或达到同样

细度的研磨时间。一般认为,时间越短、细度越低

的助剂用量效果越好。

③采用同样的助剂和用量,改变研磨配方和投料次序,测定同样研磨时间的细度或达到同样细度的研磨时间。一般认为,时间越短潮度越低的配方和投料次序越合理。

(3)颜料分散质量的评定方法所选用的润湿分散剂所达到的效果如何,可用以下方法进行评定:

①测定细度。颜料在漆料中的分散程序一般是用刮板细度计”来测定的。ASTM之

Dl2l0-64 和GB/T l724 —1979 规定了涂料工业常用细度计的测定程序。该方法所测定的是颜料分散体中存在的最粗颜料粒子。不同的涂料产品,所应达到的细度指标是不同的。

②指擦”试验。对混合颜料(复色漆)的浮色发花行为应用指擦”试验来评估。

③电子显微镜观察粒径分布和状态。利用电子显微镜可观察湿涂料中颜料的粒径分布和聚集状态,是否有絮凝、析出等现象,也可观察干涂膜中颜料的粒径分布和状态。

④测定着色力和色相。测定分散色浆的着色力和色相可以确定颜料分散得好坏。一般认为红色带黄相、黄色带绿相、绿色带蓝相、蓝色带红相时,颜料分散效果较好。.

⑤测定涂料的贮存稳定性。如果分散效果不好,贮存后粒子会形成絮凝,粘度增加。表明分散不完全,体系稳定性差。

⑥涂膜的光泽和透明度。涂膜的光泽和透明度(对透明颜料)是合适的稳定化作用的重要标志,可用来评估助剂的正确用量。颜料分散得好,涂膜表面粗糙度低、光的漫反射低、光泽高、透明度高。测定光泽可用光泽仪来测定,常用的有20。、45。、60。角光泽仪。透明度

可用目测或用分光光度计检测。

4品种和应用简介

(1)品种介绍

颜料润湿分散剂品种繁多,分类方法也多种多样。例如,按来源可分为天然的与合成的,按离子类型可分为阴离子、阳离子和非离子型。这里根据分子结构不同进行以下分类,并分别叙述。①聚合电解质类(有机类)。聚合电解质是一个大分子,部分或全部由具有可电离基团的单体构成。其特征是具有一个大离子的骨架和一当量数小而独立的、电荷相反的平

衡离子。

该类分散剂多用于水性体系,对无机颜料的润湿分散作用比较好。

②无机聚合碱盐类。常用的有聚磷酸盐和硅酸盐,是水性涂料广泛使用的离子型分散剂,浓度很

小即可分散多种无机颜料。国内常用的是六偏磷酸钠。

但是,资料表明使用聚磷酸盐有促进霉变、起霜、后增稠、返粗的缺陷,钠盐的起霜现象超过钾盐。

③高分子聚合物类。a.天然高分子类:最具代表性的是卵磷脂,适用于溶剂型体系,

对无机颜料和有机颜料的润湿分散都十分有效。 b ?合成高分子类:一般是长链聚酯的酸和

多氨基盐、聚丙烯酸衍生物、聚醚衍生物等。如BYK 160系列,是高分子嵌段共聚物,适

用于溶剂系统有机颜料的润湿分散。

下面将国内市场可得到的主要公司的润湿分散剂的类型和应用列表说明(表1、表

2)。

表1溶剂型涂料用润湿分散剂

表2水性涂料常用润湿分散剂

(2 )应用实例

①高分子型分散剂DP983在丙烯氨基烘漆中对炭黑的分散效果,见表3。可以看出,研磨料添加2%的DP 一983,分散lh即可达8^m。研磨浆粘度大幅度降低,所以漆膜光泽提高。

后添加0. 3%的903,可以解决此问题。

图3色漆添加0. 3%的903效果图

③943颜料分散剂对酞菁蓝醇酸清漆体系分散稳定性的影响。按表4配比研磨到细度

< 5 □,测定表观粘度,参见图4。

分散剂3 /%

图4分散剂浓度对表观粘度的影响(剪切速率93s-1)

从图4中可以看出,943颜料分散剂的加入可显著降低体系的粘度,但随着分散剂浓度的增加,粘度出现逆增长。

④DAI68分散剂对Cabot—BPI300炭黑的分散效果。Cabot —BPI300在豆油中用三辊机

研磨,加和不加DAI68分散剂测定研磨不同遍数和贮存两星期后的细度,结果如表5、表6。

表5 Cabot炭黑在豆油中分散情况(三辊机研磨)

表6二星期后观察炭黑聚凝。溶胀返粗情况

涂料用润湿分散剂(优选.)

第一节、概述 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。而涂料制备过程的中心环节是颜料分散,颜料分散是涂料、油墨、塑料加工、日用化妆品等生产中的一个重要工艺过程。颜料分散,亦即颜料在外力的作用下,成为细小的颗粒,均匀地分布到连续相中,以期得到一个稳定的悬浮体,不仅需要树脂、颜料、溶剂的相互配合,还需使用润湿分散剂才能提高分散效率并改善贮存稳定性,防止颜料在贮存期间沉降、结块,影响施工,此外颜料的良好分散还能够改善涂料的光泽、遮盖力、流变性等。 颜料分散一般经过润湿、粉碎、稳定三个不可分离的阶段。润湿是固体和液体接触时,固/液界面取代固/气界面,粉碎是借助机械作用把颜料凝聚体和附聚体解聚成接近原始粒子的细小粒子,并均匀分散在连续相中,成为悬浮分散体,稳定是指制备的悬浮体在无外力作用下,仍能处于稳定的分散悬浮状态。 在分散系中存在着各种不同的作用力,其产生的原因是各不相同的。分散体系的稳定性是由各种力的合力所决定的。颜料分散体系的稳定机理,主要有电荷斥力学和空间位阻效应。想要获得一个良好的涂料分散体系,单纯依靠树脂、颜料、溶剂的相互作用有时是难以办到的,必须借助于湿润分散剂的帮助。 润湿剂、分散剂都是表面活性剂。润湿剂在颜料润湿过程中发挥作用,能够降低液/固之间的界面张力,可提高颜料的分散效率,缩短研磨时间。分子量低的湿润效率高。分散剂在颜料分散稳定过程中发挥作用,能够吸附在颜料离子的表面上构成电荷斥力、空间位阻效应,使分散体处于稳定状态。 将润湿分散剂从化学上加以分类是很困难的。原因是不同品牌的产品,其组成、结构差别非常大。宜从应用范围、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行。按应用领域分为水性、油性和通用型分散剂。按功能又分为润湿剂和分散剂。实际上,这种分类方法有很大的随意性,因为润湿和分散根本就是一个统一连续的过程。 第二节、颜料润湿分散基本原理 一、涂料分散体系的构成 干粉颜料呈现三种结构形态: ①原始粒子,由单个颜料晶体或一组晶体组成,粒径相当小; ②凝聚体,由以面相接的原始粒子团组成,其表面积比其单个粒子表面积之和小,再分散困难; ③附聚体,由以点、角相接的原始粒子团组成,其总表面积比凝聚体大,但小于单个粒子表面积之和,再分散较凝聚体容易。 按照颜料和基料亲水和亲油的特性,分散体可分成六种: a.亲水性颜料分散在亲水性的基料中; b.亲水性颜料分散在亲油性的基料中; c.亲油性颜料分散在亲水性的基料中; d.亲油性颜料分散在亲油性的基料中; e.亲水性和亲油性颜料分散在亲水性的基料中; f. 亲水性和亲油性颜料分散在亲油性的基料中。 二、润湿作用 当液体与固体表面接触时,是原来的固/气界面消失,形成新的固/液界面,这种现象叫润湿。只有在颜料与树脂溶液之间的接合力大于基料树脂之间的接合力,才会发生润湿作用。

浅析常见的涂料用颜料分散剂

浅析常见的涂料用颜料分散剂 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粒的颜料表面,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,可分为以下7种类型。 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。2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。阴离子分散剂相容性好,被广泛应用于水性涂料及油墨中。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。 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。 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、水性涂料及油墨中。 两性型润湿分散剂

是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高,可能会影响层间附着力。 电中性型润湿分散剂 分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等,整个分子呈现中性,但却具有极性。如油氨基油酸酯C18H35NH3OOCC17H33等均属于这种类型,在涂料中应用相当广泛。 高分子型超分散剂 高分子型分散剂最为常用,稳定性也最佳。高分子型分散剂也分为多己内多酯多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物型分散剂、丙烯酸酯高分子型分散剂、聚氨酯或聚酯型高分子分散剂等,由于它们的锚定基团一头与树脂缠绕吸附,另一头又与颜料粒子包附,因此贮存稳定性是比较好的。 受控自由基型超分散剂 采用最新的受控自由基聚合技术(CFPP),可以使分散剂的结构更为规整。常用的方法有:GTP、ATRP(原子转移自由基聚合)、RAFT(可逆加成断裂链转移可控自由基聚合,包括C-RAFT及S-RAFT等)、NMP、SFRP(稳定自由基聚合)、TEMPO 等。通过采用受控自由基聚合技术,可以使分散剂的相对分子质量分布更为集中,锚定基团也更为集中,效率更高。

湿润分散剂理论

湿润分散剂理论 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,颜料的二次团粒径经过润湿、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,人们常称其为湿润分散剂。 ?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。 ?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。 γ SG = γ SL + γLG cos θ( 1 ) 式中:γ SG ——固 / 气界面张力 γ SL ——固 / 液界面张力 γ LG ——液 / 气界面张力 θ——液体与固体的接触角 由( 1 )式可导出( 2 )式 ( 2 ) 当γ SG < γ SL , cosθ< 0 ,θ>90 °。不润湿当θ等于180 °时,完全不润湿会形成水珠滚动现象。 当γ LG >γ SG -γ SL ,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γ LG = γ SG —γ SL ,则 cosθ=1 ,θ =0 °。液体会完全润湿固体,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= γ SG -γ SL ( 3 ) 若将( 3 )式代入( 1 )式,润湿效率则为:

润湿分散剂的选择和评价

润湿分散剂的选择和评价 随着国外涂料助剂陆续不断地推向中国市场,国内助剂生产厂家也日渐增多,这是一种好现象。但面对眼花缭乱、异彩纷呈的各种各样润湿分散剂,使用者不仅要选好合适的品种,还要找到恰到好处的用量,做到经济实惠,这就要注意选择原则和试验、评价方法 (1)选用润湿分散剂应考虑的因素 尽管厂家不会详细地提供助剂的组成和制造工艺,一般厂家的说明书中都会讲到性能和应用。因此,通过阅读说明书、与厂家服务人员交流,基本上可以掌握某种助剂用于何处。对于涂料配方设计者来说,就要注意以下原则: ①涂料体系。涂料按介质不同划分为水性、溶剂型、粉末等几大体系。一般情况下,所用的润湿分散剂是不通用的。助剂提供者首先应介绍该助剂是用于水性的或是溶剂型,以与使用者的要求相吻合。如果用错,不仅起不到润湿分散效果,还会造成意想不到的弊病。 ②颜料。不同颜料其电荷性质不同,首先要分清是无机颜料还是有机颜料;有机颜料中还要看是酞著系列的还是炭黑。国际上一些大的公司产品已细化到某一颜料使用某一助剂达到最佳效果的地步,但大多数还只是通用,这就需要使用者逐渐试验,缩小范围来选择。 ③基料(即树脂)。不同的树脂体系对颜料的润湿性不同,因此对润湿分散剂的选择也有一些限制。 ④体系相容性。在一个涂料体系中,所使用的助剂一般不仅仅是润湿分散剂,可能还有流平剂、消泡剂等,这样相容性就极为重要。有些润湿分散剂的乳化It能较强,很可能会使消泡剂乳化而散失消泡能力。注意相容性,有利于配方平衡,使产品综合性能得以兼顾。 ③施工性。对于厚浆型立面施工的涂料,最好选用能产生控制絮凝、具有触变性的助剂,以达到良好的施工性能。 ⑥良好的价格性能比。在低价的产品中使用高质高价的助剂,造成成本的大幅度上升,是很不经济的。选用何种润湿分散剂,还要与产品的档次相一致,以求价格与性能的统一。 (2)分散效率的试验方法 试验的目的,在于从众多的润湿分散剂中选出最合适的品种并确定最佳用量。 在初步筛选时,可采用以下两种方法进行: ①观察颜料粒子的重力沉降。用重力沉降法对分散剂效率进行初步筛选,十分简单易行。其方法是:将待选的分散剂极稀溶液装人一系列试管中,再加人一定而少量的待分散颜料,经猛烈摇动后,置于一旁,观察相对沉降速率、上层清液浊度及最终沉降体积。相对沉降速率越小,上层清液浊度越大,最终沉降体积越小,说明分散效率越好。 ②测定颜料分散体的粘度。加人分散剂引起粘度大幅度下降是分散很实际的指标。使用该法可选择最佳的分散剂及其用量。方法是:a.将待试的各种少量分散剂加人相同体积的漆料(含有确定的高固体份的待分散颜料)中,强烈搅拌后测定粘度,认为粘度最低时的分散剂最合适。b.在待试的高粘度颜料和漆料混合物中,边搅拌边滴加选好的分散剂,每滴加一次,便测定粘度,确定得到最低粘度时的分散剂用量为最佳用量。 值得注意的是,并非分散剂用量越大,粘度会越低。由于粘度的逆增长或平

有机颜料分散剂-赢创ZetaSperse 2500性能介绍

高效颜料分散剂-无机/有机水性颜料分散剂价格/厂家-北京凯米特 颜料分散剂-有机颜料分散剂厂家/价格-北京凯米特 赢创(美国空气化学)颜料分散剂ZetaSperse 2500 北京凯米特科技发展有限公司ZetaSperse 2500 ZetaSperse 2500颜料分散剂 特性摘要: 有机颜料润湿、分散、稳定,优异分散稳定性,长期高温存储稳定性,良好的展色性,调漆过程中颜色和分散稳定。 产品描述 ZetaSperse 2500颜料分散剂是专门研发用于有机颜料的润湿、分散和稳定,特别适用于像立索尔宝红(PR57:1)等红色金属盐类颜料。 ZetaSperse 2500分散剂在水性体系中具有优异的润湿性和稳定性,可用于树脂研磨和无树脂研磨体系。 产品优点 1.优异的分散稳定性 –长期高温储存仍具有良好的粘度稳定性 2.良好的展色性 3.调漆过程中颜色和分散稳定 4.不含APEs、有机溶剂、乙二醇及HAPS

典型应用 ZetaSperse 2500分散剂特别适用于以下颜料: 1.金红光(PR57:x,PR48:x等) 2.绝大部分有机颜料 使用建议 ZetaSperse 2500分散剂特别适用于无树脂的研磨体系中,在有树脂的研磨体系中也有着较好的作用效果。对于需要加入树脂研磨的体系,我们建议客户在使用ZetaSperse 2500分

散剂时,研磨树脂加量越少越好,剩余的树脂在研磨结束后再加入。这样可通过减少颜料和树脂的相互作用,更好的发挥ZetaSperse 2500分散剂的作用效果。 产地 美国 阿准包装 210Kg/桶 储存有效期 3年, 储存于5-35°C的阴凉干燥环境

BMCWettingAgent润湿分散剂教材

FIBERTEX Bergen Materials Corp WEETING AGENT 添加润湿分散剂能加速涂料体系颜料与填充物之间的混合。正确的着色过程决定涂膜的光学性能和遮盖力。优化颜料分散过程,即使刚生产的涂料或涂料经储藏和涂布后均能保持颜料均布。颜料混合过程能引起许多问题: 1 难湿润微粒之间的混合 2 高粘性漆浆 3 颜料沉积 4 缺乏颜色定位 5 松垂 6 颜料浮色 7 颜料漂移(贝纳尔晶胞) 8 不规则的光泽 9 遮盖力差 10 色彩强度不够 11 色彩重复性差 涂料中添加合适的润湿分散剂后,能避免上述绝大部分问题。 颜料和填料的形状 研究发现,直径在~微米之间的颜料添加到涂料中,能获得最佳的色彩强度、光泽度、遮盖力和耐气候性。大多数商用颜料,其微粒直径在此范围内,颜料形状各不相同:从规则的六面体(二氧 C

化钛)、扁平状(云母)、球状(氧化锌)到多孔状(碳黑)不等。除颜料类型不同外,同种颜料的微粒大小也不尽相同。这些不同的颜料微粒组分可归类为:基本微粒、聚集体和颜料块(图2) 颜料生产中出现的最小颗粒为基本微粒。基本微粒以单晶体或晶体簇的形式存在。基本微粒以面面接触的形态结合成一团,则成为聚集体。最大的颜料颗粒(由基本微粒集合而成)聚集成团并以范德华力和聚集体结合在一起形成颜料块。 当基本微粒、聚集体和颜料块表面被粘结剂或分散剂遮盖时,便形成絮凝状颗粒。若被絮凝状颗粒吸附的分子间发生相互作用,则颜料微粒之间相互结合在一起形成絮凝状沉淀。 颜料基本微粒和聚集体的形状尺寸由颜料制造商提供。所有的颜料粉末中都会出现颜料块,但是涂料中不允许含有这些大颗粒的颜料,然而,絮凝颗粒对涂料性能却有积极作用,它能维持色彩均匀。在涂料生产过程中,对存在的颜料块必须进行粉碎处理,同时避免重复结块,若需要可添加防止结块的助剂。

分散剂用量如何确定

Ⅰ分散剂的有效浓度:在乳胶漆体系中,每一种颜料和填料都需要一定量的分散剂分散,对于一种给定的分散剂,将有一个稳定体系的有效浓度范围。这个范围的最低点称为“流动点”,其意义是用水湿润的颜料或填料达到的流动状态所需要的分散剂浓度,既悬浮颜(填)料所必须的分散剂的最低用量。 分散剂的有效浓度范围的另一端是“聚集浓度值”(C—A值),是在非常苛刻的条件下使颜(填)料免于聚集和絮凝所必需的分散剂浓度。实际上,其测定条件可能比乳胶漆在包装桶中的环境对其稳定性的威胁更大。在乳胶漆体系中,颜(填)料所需的最佳分散剂浓度是在上述两个数值之间。 Ⅱ测定分散剂用量的实验方法:测定乳胶漆体系中有效分散固体颜(填)料的分散剂需要量是通过一种有两个终点的滴定操作步骤进行的,这两个滴定终点分别是流动点和聚集浓度值。下面以PA—01分散剂为例来说明测定分散剂用量的实验方法。 先称取50g颜料或填料防入100ml烧杯中,加入足够量的水使其形成一种稠的、微潮湿的糊。 配制5%浓度的PA—01分散剂水溶液。把分散剂溶液通过滴定管一滴滴地加入到上述颜料糊中,同时不断搅拌混合,直到颜料糊刚好变成可以流动的颜料浆,以至于用调节刀划过颜料浆时,其后面不留下痕迹,这就是第一个滴定终点既流动点。记录下消耗的分散剂毫升数。把约1ml离子型增稠剂(如聚丙烯酸钠)放在黑色玻璃板上用玻璃棒搅拌颜料浆后,沾一滴颜料浆滴到增稠剂溶液上,用最小的剪切力混合之。倘若没有分散剂的充分保护,这种增稠剂溶液的离子浓度足以使颜料体系发生严重絮凝。如果絮凝发生,再向颜料浆中滴入更多的分散剂,搅拌混合后,再测定絮凝情况,重复上述步骤,直到样品不再有絮凝倾向为止。 当分散的颜料浆在大量离子浓度下完全不产生絮凝时,第二个终点就达到了,滴定过程结束。即得到总分散剂加入量(C—A值)。表2—17中列出了按上述方法测定的一些常用颜料和填料的分散剂需要量数据。

润湿分散剂的分类特性与应用

润湿分散剂的分类特性与应用 摘要:论述了不同类别润湿分散剂的基本组成和应用特性,讨论了各种润湿分散剂在不同涂料中所应遵循的规则和选择方法。共讨论了八大类涂料工业常用的一些润湿分散剂品种。 关键词:润湿分散剂、高分子分散剂 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种的多样性,所使用的相关分散助剂也是品种繁多。市场上众多供应商提供了各具特色的品牌助剂,令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不菲,取舍之间更有着经济上的意义。因此,有必要对助剂的选择问题作一深入浅出的探讨,达到整体把握的目的。 不过,试图将润湿分散剂从化学上加以分类是困难的。原因是不同品牌的产品,其组成、结构差别非常大。从实际应用需要,运用物理化学原理和方法,对其进行大致分类则是可能和有意义的。 考察润湿分散剂的分类特性,宜从应用范围(主要是相容性问题)、极性、离子性以及分子量特征等方面进行。大的方面,按应用领域分为水性与油性以及通用型分散剂。功能上又区别为润湿剂和分散剂。实际上,这一区分带有很大的随意性;因为润湿与分散根本就是一个统一连续的过程。 1.0 水性润湿分散剂 1.1 润湿剂 都是一些低分子量(≤1500)的界面活性剂。主要作用是降低体系的界面张力;一般可在室温下把水溶液的表面张力从72达因/厘米,降至40达因/厘米以下。从而利于分散剂对颜料的作用。微观上,是促进颜料的可润湿性,使分散剂易于在颜料表面铺展而结合,形成所谓的锚固关系。另一方面,润湿剂这种降低体系表面张力的作用,还是涂料施工必不可少的性能。因为,高表面张力的涂料不易在基面上涂覆,易于出现流平不良等缺陷。应用于涂料配方中的润湿剂,有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多,而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类。 润湿剂的HLB值是衡量极性大小的重要参数。一般供应商可以提供这类数据。HLB值高则水溶性好,反之,则活性大。需要恰当把握。且过高的HLB易于导致涂料对商品色浆的接受性变差。易于出现浮色、发花等涂料质量和施工缺陷[1]。色浆与基础涂料之间HLB 差距过大,可能是水性涂料调色故障的主要原因。另外,泡沫的产生对涂料制造也是个敏感的问题。理论上,有一些计算已知结构表面活性剂HLB值的方法[2]。 有必要指出的是,钠盐或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30以上。而合适的HLB值应该在20以下。遗憾的是,准确测定助剂HLB值还是相当困难的。简单测定助剂HLB的方法列于表1。将少量助剂与水相混,观察产生的现象,大致评价出HLB的范围[2] 表1 水分散法测定助剂的HLB值 H L B 范围分散性质 5——6 不稳定,或分散不良 7——8 经强烈摇荡后呈乳状分散 9——10 稳定的乳状分散体 11——13 半透明或灰色分散体

常见的国产分散剂

分散剂分为无机粉末和水溶性有机高分子两大类。无机分散剂有钙、镁、钡的碳酸盐、磷酸盐或氢氧化物,主要起机械隔离作用,比较容易用酸洗去,故常用于制聚苯乙烯类透明聚合物。有机分散剂包括明胶、海藻胶、蛋白等天然高分子,甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素衍生物,部分醇解的聚乙烯醇,马来酸酐与苯乙烯或醋酸乙烯的共聚物的钠盐,聚丙烯酸盐等合成聚合物或共聚物。它们吸附在液滴表面,形成保护膜,同时增加介质粘度,防止两液滴粘结。分散剂的种类和用量对聚合物颗粒的粒径和形态有很大影响。例如氯乙烯进行悬浮聚合时用氯乙烯醇或纤维素衍生物作分散剂可制得疏松型聚氯乙烯,用明胶作分散剂可制得紧密型树脂。 农药用分散剂是一类表面活性剂,其功能是降低药液的表面张力,使药粒迅速湿润,并使药液容易在施用目标的表面湿润和展布,帮助药剂渗透。常用的有含皂角素的皂角粉、茶子饼粉和含木质素的亚硫酸纸浆废液,以及合成表面活性剂,如聚氧乙烯基烷基芳基醚、聚氧乙烯基烷基醚、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐等。 用于染色的分散剂又称扩散剂,用分散染料和还原染料印染时要加分散剂和保护胶体,以保证染色均匀,防止色斑。常用的染色用分散剂有磺化油(太古油、土耳基油)、烷基或长链酰胺基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠、萘磺酸甲醛缩合物、油酰基聚胺基羟酸盐等。 商品名分散剂NNO及(高浓)分散剂N(扩散剂NNO) 成分亚甲基双萘磺酸钠 性能及用途外观为米棕色粉末。易溶于任何硬度的水中,扩散性与保护胶体性好,无渗透及起泡性。为阴离子型。耐碱、耐无机盐。对蛋白质及锦纶纤维有亲合力,对棉、麻等纤维素无亲合力。可与阴离子及非离子型表面活剂一起混用。pH(1%水溶液)7~9。 本品主要用于还原染料悬浮体轧染、隐色酸法染色、分散染料与可溶性还原染料的染色等。也可用于线/毛交织物,染色时使丝不上色。 染料工业上主要用作混填料和分散染料,及色淀制造时的分散助剂。此外,还可用作橡胶稳定剂和制革的助鞣剂。还可用于造纸工业。 包装及贮运 30~50kg编织袋装,注意防潮。 商品名分散剂MF 成分亚甲基双甲基萘磺酸钠 性能及用途外观为米棕色粉末。易溶于水,阴离子型,具有优良的扩散性能,无渗透性及起泡性。耐酸、耐碱、耐硬水及无机盐。对棉、麻等纤维无亲合性,可

超分散剂及其在颜料分散中的应用

第47卷第1期2009年1月 上海涂料 SHANCHAICOATINGS V01.47No.1 Jan.2009 超分散剂及其在颜料分散中的应用刘佳卢秀萍+吴蒙韩永(天津科技大学材料科学与化学工程学院300457) 摘要:使用超分散荆是近年制备彩色喷墨打印墨水颜料色浆应用最广、效果最好的方法之一。对超分散荆的结构特征、作用机理、影响因素、选用原则和使用进行了分析介绍,并对其发展前景作了展望。 关键词:喷墨打印;超分散剂;颜料;作用机理 中图分类号:TQ630.4+95文献标识码:A文章编号:1009—1696(2009)01—0029—03 有机颜料由于其色谱齐全、着色强度高,色泽鲜艳以及应用简单等优点已广泛地应用于诸多下业领域,是生产彩色喷墨打印墨水不可缺少的着色材料。如何使用有机颜料作为着色剂来制备稳定的彩色喷墨打印墨水是目前研究的热点。研究表明:有机颜料的着色强度随其平均粒径的下降而增大,粒径减小将使颜料的比表面积增加,从而使其反射率增大,光散射也相应增大,从而得到一个最佳的粒径值(约100nln),高于或低于此值将使其着色力下降。然而,由于有机颜料通常是以凝聚体、聚集体等形态存在,且表面极性低,在水相中很难被润湿和分散。尤其是当颜料为纳米级时,颜料比表面积和表面能急剧增大,自动凝聚的倾向增加,导致有机颜料在水相中很难被分散成纳米级颗粒。 将有机颜料进行有效地分散需要对其进行表面改性,从而达到改变颜料的极性,提高颜料与溶剂的相容性,扩大其使用范围,增强其应用性能的目的。 1颜料分散技术及分散剂的作用 迄今为止,提高颜料在水性体系中的分散及分散稳定性的方法有多种,如松香处理法、颜料衍生物法、有机胺类处理法、添加分散剂法、等离子体处理法、超微粒子吸附法、微胶囊法等。其中添加分散剂法是使用最为广泛且分散效果较好的一种方法。 在颜料分散过程中加入分散剂是保持颜料分散稳【收稿日期】2008一11一19 【基金项目】天津市自然科学基金项目(033602311) 掌通讯联系人定的最有效方法,有些分散剂还兼有润湿作用,称作润湿分散剂。颜料分散剂主要通过以下两种作用保持颜料分散体的稳定: (1)电荷保护作用(双电层作用)。使颜料表面具有相同电荷,当微粒相互接触时由于带有相同电荷而相互排斥,带电微粒在库仑排斥力作用下维持了体系的稳定,其作用机理如图1所示。 图l电荷保护作用 (2)立体保护作用(空间位阻作用)。颜料微粒表面覆盖的聚合物对微粒起到机械隔离作用,使颗粒间的接触变为不可能。聚合物与水之问的强烈作用可以阻止颜料粒子过分接近,其作用机理见图2。 图2立体保护作用  万方数据

湿润分散剂在涂料配方中的选用

湿润分散剂在涂料配方中的选用 涂料配方设计中,润湿分散剂对于润湿和分散效果非常重要。要选择合适的润湿分散剂,则需要在设计研磨配方之前先了解以下信息: 1.涂料的应用领域:针对不同应用领域各自的特点与要求需要采用相应的润湿分散剂。 2.涂料的类型(底漆、面漆、底色漆):不同类型的涂料有着不同的性能要求。 3.系统的种类及极性:润湿分散剂必须与系统具有良好的相容性才能起作用。 4.颜料:颜料类型(有机/无机/效应颜料/炭黑),比表面及表面化学(酸性/碱性):不同的颜料有着完全不同的分散特点,需要与其相应的不同润湿分散剂以便在其表面形成牢固的吸附。 5.共研磨或分色研磨:前者要求一个折衷的方案,而后者则能够实现研磨条件的优化。 6.有无研磨树脂:一般针对有无研磨树脂都有相应的润湿分散剂产品推荐。 润湿分散剂的选择简单说就是两个方面的选择:分散剂的种类与用量。与其他所有的助剂一样,润湿分散剂的正确用量十分重要。稳定颜料的润湿分散剂的用量取决于颜料的比表面积。因为分散剂必须覆盖全部的颜料表面,具有较大表面积的颜料(即较小的粒径)就需要更多的分散剂。颜料的吸油量和BET表面积可作为分散剂用量的参考依据。 分散剂用量与以下几个因素密切相关: 1.与涂料的最终用途有关:出于对成本的考虑,通常建筑涂料中分散剂用量较低,而汽车涂料中则需要较高用量以获得较好的性能。

2.与基料的类型及化学性质有关:涂料中树脂的润湿分散作用各不相同,这会对润湿分散剂的使用量有影响。 3.与润湿分散剂的化学性质有关:由于相对分子质量和化学结构的原因,低相对分子质量助剂比高相对分子质量助剂添加量要低。 4.与颜料粒径有关:透明钛白粉需要比普通钛白粉多约5~8倍的分散剂的用量。

表面活性剂在涂料中的应用颜料润湿分散剂

表面活性剂在涂料中的应用-颜料润湿分散剂 时间:2009-04-01 13:20 文字选择: 1润湿分散剂的作用 ①提高生产效率、降低制造成本。颜料的研磨与分散过程是制造的主要工序,大约80%的电能和工时消耗在该工序上。选择合适的颜料润湿分散剂,一方面达到同样细度的时间最短,可以缩短工时;另一方面,可以降低体系的粘度,使制造高颜料的色浆——颜料浓缩浆成为可能。颜料浓缩浆可以提供涂料合理生产的机会,使实现计算机配色成为可能。通用色浆可与差不多全部的涂料体系相混容,涂料厂家可以较少的原料贮备制作各种类型的色漆,减少了贮运、管理各方面的麻烦。 ②提高涂料的贮存稳定性、减少浪费。颜料(填料)润湿分散得不好,得到的产品稳定性差,贮存一定时间后,会出现分层现象。轻者返粗,需要返工,增加损耗。颜、填料沉底,严重时会发硬、结块,导致涂料无法使用而报废。只要使用恰当的润湿分散剂,都会提高涂料贮存稳定性,防止颜料返粗、沉底等问题。 ③改善涂膜状态。使用润湿分散剂,使颜料分散得更好,可以提高颜料的着色力和遮盖力,改善涂料的流平性,增加光泽,使用控制絮凝的润湿分散剂还可以防止复色漆的浮色、发花现象。譬如现在国际上一些大公司生产的,其表面处理已做得非常好,研磨时甚至不加润湿分散剂也可能很快达到所要求的细度。但在配制灰色漆时,不加助剂的就可能会有发花现象,而加了助剂的就会防止该现象的发生。 ④其它作用。最佳的颜料分散可以提高紫外线的吸收和反射能力,增加颜料的耐候性和耐化学药品性。 控制絮凝的润湿分散剂可使涂料成为假塑性流体,一般场合下,假塑性的流变行为是配方设计者所追求的,它可以防止施工时的流挂现象。 2润湿分散剂的作用原理 前面已经讲过,涂料生产过程的第一步就是研磨——以达到最佳颜料分散。 颜料有三种存在状态:①原始颗粒,即单个颜料晶体或一组晶体,粒径相当小;②凝聚体,以面相接的原始颗粒团,其表面积比其单个粒子组成之和小得多,再分散困难;③附聚体,以点、角相接的原始颗粒团,其总表面积比凝聚体大,但比单个粒子组成之和小,再分散较容易。如图1所示。

7种常用涂料分散剂类型及应用效果

7种常用涂料分散剂类型及应用效果 涂料配方中,需要用到很多粉体填料来提高涂料各方面的性能,有效降低成本,但是由于各种填料都属于无机粉体,粒径比较小,比表面积大,粒子间的作用力比较强,容易团聚,因此需要通过合适的分散剂对不同的涂料配方,才能发挥最大的效果。那么涂料用的涂料分散剂主要有哪几种呢? 1.阴离子分散剂 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。2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。阴离子分散剂相容性好,被广泛应用于水性涂料及油墨中。

2.阳离子分散剂 阳离子分散剂吸附力强,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。 3.非离子型分散剂 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。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、水性涂料及油墨中。 4.双性型润湿分散剂 是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高,可能会影响层间附着力。 5.电中性型润湿分散剂 分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等,整个分子呈现中性,但却具有极性,在涂料中应用相当广泛。 6.高分子型超分散剂 高分子型分散剂最为常用,稳定性也最佳。由于它们的锚定基团一头与树脂缠绕吸附,另一头又与颜料粒子包附,因此贮存稳定性是比较好的。 7.自由基型超分散剂 采用最新的受控自由基聚合技术(CFPP),可以使分散剂的结构更为规整。常用的方法有:GTP、ATRP(原子转移自由基聚合)、RAFT(可逆加成断裂链转移可控自由基聚合,包括C-RAFT及S-RAFT等)、NMP、SFRP(稳定自由基聚合)、TEMPO等。通过采用受控自由基聚合技术,可以使分散剂的相对分子质量分布更为集中,锚定基团也更为集中,效率更高。

润湿分散剂的分类特性与应用

润湿分散剂的分类特性与应用 引言 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种繁多,所用的相关分散助剂多种多样。众多供应商提供的各具特色的助剂令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不费,取舍之间更有着经济上的意义。对助剂的选择作深入探讨,具有实用意义。 润湿分散剂的分类特性,宜从应用范围、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行考察。按应用领域分为水性、溶剂性以及通用型分散剂。功能上分为润湿剂和分散剂。 水性润湿分散剂 润湿剂 润湿剂都是一些的相对分子质量的界面活性剂。其主要作用是降低体系的界面张力。一般可在室温下降水溶液的表面张力从0。72*10-3N/cm降至0。4*10-3N/cm以下,从而有利于分散机对颜料的作用。为观赏,润湿剂可促进颜料的壳润湿性,使分散剂易于在颜料表面铺展而结合,形成所谓的锚固关系。另一方面,润湿剂这种降低体系表面张力的作用,还使涂料施工必不可少的性能。因为,高表面张力的涂料不宜在基底上涂覆,容易出现流平不良等缺陷。涂料配方中所用的润湿剂,有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多,而前者主要是非离子型的痕迹或烷基聚乙烯类。 润湿剂的亲水亲油平衡值高,则水溶性好;反之,则活性的阿。过高的HLB值,容易导致涂料对色浆的接受性变成阿,易于出现浮色、发花等缺陷。色浆预计出涂料之间的HLB值差距过大阿,可能是水性涂料调色故障的主要原因。另外泡沫的产生对涂料生产也是个拉手的问题。理论上,可以计算已知结构表面活性剂的HLB值。和市的HLB值应该在20以下,但又不要指出的是,那样或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30。要准确测定助剂的HLB值是相当困难的。简单测定助剂HLB值的方法列于表1。将少量助剂与水相混,观察产生的现象,大值评价出HLB值的范围。 据报道,5广泛使用的水分散剂经历了一个逐渐升级换代的过程。目前,曾广泛使用的卵磷脂类和无机磷酸盐/酯类,如三聚磷酸钾、焦磷酸四钾等聚电解质类分散剂,由于其生物型缺陷(促进微生物滋生)以及高电解质浓度的副作用,正在被淘汰。新一代的水性分散机大致可分为以

润湿分散剂的润湿分散机理

润湿分散机理 乳胶漆是高分子聚合物的水分散体与颜填料水分散体的混合物。要使颜填料均匀地和乳液混合在一起必须经过润湿、分散、稳定3个相互协同的过程。润湿:以润湿剂、分散剂对颜填料的气固界面进行液固界面转换。分散:通过高速分散机、砂磨机等机械设备做功剪切颜料颗粒,使颗粒由聚集体和附集体分散为原级粒子。稳定:原级粒子表面被润湿剂、分散剂吸附其上,以双电层、位阻等作用使原级粒子表面带有同种电荷相互排斥而稳定化。 种类和特点 目前使用的分散剂主要分为:无机类、有机类和高分子类。六偏磷酸钠,三聚磷酸钠等磷系分散剂由于缺少电荷性,正在逐步淡出。有机类主要是非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子类有聚(甲基)丙烯酸类钠(铵)盐、马来酸酐与二异丁烯共聚物的钠(铵)盐水溶液。高分子分散剂在颜填料的分散过程中除提供静电排斥力外,还能提供有效的位阻斥力。这是其在当今乳胶漆制造中被广泛选用的主要原因。 影响分散性能的因素 1、结构 高分子分散剂由亲油基(疏水基)和亲水的离解基组成。亲油基吸附在颜填料颗粒的亲油表面,离解基提供电荷。分散剂的亲水性不能太强,不然无法吸附在颜填料颗粒表面。经剪切的颜填料以范德华力重新聚集,变大而沉降。一般认为分散剂在水中充分搅拌能溶解即可。反之,进入水相很快溶为一体,以后的贮存会出现问题。 2、相对分子质量分布 相对分子质量分布是检验分散剂的重要指标。好的分散剂应该是相对分子质量适宜且分布窄的聚合物,因为只有极窄一段相对分子质量的高分子聚合物在起作用。 3、中和剂及pH值 用氢氧化钠、氨水作中和剂使高分子分散剂有水溶性。因碱的品种不同分为钠盐、铵盐。从分散效率来看钠盐高于铵盐,而铵盐在乳胶漆成膜后会慢慢释放氨气,使分散剂与主树脂混容性改善,提高了漆膜的耐水性,故在外墙涂料中有广泛的运用。 体系的pH值对分散稳定有极大关系。颜填料颗粒表面带有电荷会吸引异性电荷构成双电层,而形成电荷相斥的稳定化。 每一种颜填料在某pH值时表面电荷为零或中性,这一pH值称为等电点,在等电点时不能吸引异性电荷而形成双电层,故要将分散体系的pH值偏离颜填料的等电点,才可得到好的分散稳定效果。注:https://www.360docs.net/doc/a06031741.html,提供 4、分散剂的选用 ①品种 乳胶漆制造一般选用有机润湿剂和高分子分散剂合用,以解决润湿分散稳定。分散力强、效果好、稳定性高是选择的关键。可制白浆作热贮对比试验,以同样配方,不同分散剂(取同样固含量)进行测定。 试验步骤: 准确称取分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、丙二醇、去离子水放人搪瓷烧杯中,用实验室用高速分散机低速搅匀,随后放人称量准确的各类粉料,等搅拌均匀后,用高速(1400 r /min)分散45min,装入玻璃瓶并密封瓶口。放人60℃烘箱7 d后,用玻璃棒搅拌,能轻松触底为最优;稍硬但用力搅拌能均匀为次之;有硬块,不能搅拌为差。以此法来评判分散剂的优劣基本准确,也可作为选用分散剂的依据。用同等数量不同品种的分散剂制乳胶漆热贮2个星期后观察能得到同样的效果。 ②用量

涂料分散剂的分类、原理及供应厂商概述

涂料分散剂的分类、原理及供应厂商概述 分散剂又称湿润分散剂,它除具有湿润剂同样的湿润作用外,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阴离子型,②阳离子型,③非离子型,④两性型,⑤电中性型,⑥高分子型(包括高中低分子量)超分散剂。 ①阴离子型表面活性剂: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C17H33COOΘNa?,羧酸盐、硫酸酯盐 (R-O-SO3Na),磺酸盐(R- SO3Na),等等。阴离子分散剂相溶性好,被广泛应用。 ②阳离子型:是非极性基带正电荷的化合物。品种有十八碳烯胺醋酸盐 C17H33CH2NH2?ΘOOCCH3。烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、特殊改性的多氨基酰胺磷酸盐等。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用,使用应慎重。

③非离子型:不能电离、不带电荷。在颜料表面吸附比较弱,主要在水系涂料中使用。品种有脂肪酸环氧乙烷的加成物C17H33COO(CH2 CH2O)nH、聚乙二醇型多元醇和聚乙烯亚胺衍生物等。它们的作用是降低表面张力和提高润湿性。如果添加一些有机硅氧烷就可以防止发花、浮色和改善流平的作用。 ④两性型:是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高,会影响层间附着力。应该注意。 ⑤电中性型:是分子中阴离子和阳离子有机集团的大小基本相等,整个分子呈现中性但却具有极性。品种有:油氨基油酸酯C18H35NH3?ΘOOCC17H33。 ⑥高分子型(包括高中低分子量)。而其中最为高档和最为稳定要属高分子型,例如:a.多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物,b.多已内酯再与三乙烯四胺的反应物,c.用基团转移聚合,先加甲基丙烯酸酯,再加甲基丙烯酸失水甘油酯制成的丙烯酸酯高分子。d.多羟基硬脂酸制得的低分子量聚酯,引入锚定基团制得的各种聚氨酯和聚丙烯酸酯。等等,由于它们的锚定基团一头与树脂缠绕吸附,另一头又与颜料粒子包附。因此贮存稳定性是比较好的,当然也要注意不要用太强的溶剂,因为溶剂太强在高剪切力的情况下,会把这些高分子的超分散剂的锚定链溶解,进而引起颜料返粗絮凝。乳胶漆用的湿润剂有阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂;此外还包括无机盐(磷酸、硅酸盐)和高分子聚合物两类。 分散剂的原理:大部分分散剂都是通过润湿、研磨与分散、偶联和包裹稳定的过程来达到分散颜填料的目的。而在水性涂料当中,由于成本控制原因,又不

润湿分散剂 KB-203

KB-203润湿分散剂 主要成分:多元胺酰胺的多元羧酸盐及多元羧酸的烷基铵盐溶液 性质:不挥发分:49±3 % 溶剂:烷基苯 酸值:47 胺值:51 外观:黄色到棕色粘稠状液体 特性:溶剂型体系用受控絮凝型润湿分散剂,用于防止中等极性至低极性厚涂体系和底漆中填料和无机颜料的沉降,以及膨润土浆的制备。 Kilobond KB-203该助剂通过对颜料的控制絮凝发挥作用。该控制絮凝作用同时可以抗流挂,防止颜料沉降以及浮色发花。 Kilobond KB-203适用于中等极性到低极性溶剂型和无溶剂涂料体系,可显著增加触变性。用于防腐底漆时,往往可改善防腐蚀性能。Kilobond KB-205是与之非常类似的产品,同时也适用于非极性体系。 应用:Kilobond KB-203主要用于溶剂型建筑涂料、卷材涂料、防腐涂料、木器涂料、工业涂料等。 添加量:钛白粉用量的0.5-1%其他无机颜料用量的1-2% 膨润土10-30% 上述数据为经验用量,最佳用量需通过一系列试验确定. 膨润土浆推荐配方:85-87 重量份溶剂10 重量份膨润土5-3 重量份助剂 溶剂应为芳烃或含芳烃的石油溶剂。如果凝胶效果不足,可加入极性溶剂以增强凝胶效果。 特别注意:在基于硝基纤维素、氯化橡胶或聚氯乙烯共聚物的涂料中,这些助剂可能引起变色。该助剂的胺值较高,会导致环氧树脂粘度上升。 添加方法:为获得最佳性能,应先将该助剂加入研磨料中,然后再加入颜料。 储藏:温度低于5 °C可能发生分层或浑浊,加热至20°C并充分搅拌。 包装:25KG/桶50KG/桶200KG/桶 本资料仅供参考使用,因涂料配方的不同及选择原材料工艺的变化,请预先试验其适用性。

相关文档
最新文档