颜料的分散

颜料的分散

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。要使晨光颜料粒子稳定下来，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。如果体系中仅有溶剂，因为吸附层太薄，排斥力不够，不能使粒子稳定。若在溶剂型漆中加一些长链的表面活性剂，表面活性剂的极性基吸附在颜料上，非极性一端向着漆料，可形成一个较厚的吸附层（8—9nm），但表面活性剂在颜料上只有一个吸附点，它很容易被溶剂分子顶替下来，如果加一些聚合物，聚合物吸附于颜料粒子表面，可形成厚达50nm的吸附层，而且聚合物有多个吸附点，可以此下彼上，不会脱离颜料，从而可很好地起保护作用。