涂料用润湿分散剂(优选.)
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无机颜料润湿分散剂是一种用于将无机颜料分散到液体或固体中的物质。
它可以通过降低颜料表面能和介质表面能来提高颜料的分散性。
无机颜料润湿分散剂的选择取决于颜料的性质和要求,常见的无机颜料润湿分散剂有:1.乳化剂:用于将颜料乳化,提高分散性。
2.氧化剂:用于氧化颜料表面,提高分散性。
3.阴离子表面活性剂:用于阴离子颜料,提高分散性。
4.阳离子表面活性剂:用于阳离子颜料,提高分散性。
5.混合表面活性剂:用于阴离子和阳离子颜料,提高分散性。
6.水溶性液体高分子:用于改善颜料分散性和稳定性选择无机颜料润湿分散剂需要考虑颜料的性质,如pH值,溶解度,粒径,等,以及应用环境的要求,如耐温性,耐腐蚀性,耐磨性等。
此外, 还需要考虑使用的工艺条件,如温度,湿度,搅拌速度等,以及颜料涂料中的其他成分对润湿剂的选择会有影响. 选择的润湿剂还需要经过配比试验, 确定最佳用量和配比.另外, 润湿剂选择还需要考虑环保和安全性,避免使用有毒,有害物质,确保生产过程中对工人和环境的安全。
总之,选择无机颜料润湿分散剂需要综合考虑颜料的性质,应用环境的要求,工艺条件以及环保和安全性,在此基础上进行优化和调整。
此外, 在使用无机颜料润湿分散剂进行分散时, 需要注意一些问题:1.添加顺序:一般需要先将润湿剂加入介质中,再加入颜料进行分散。
2.搅拌速度:需要根据颜料的粒径和分散要求来调整搅拌速度。
3.温度控制:在高温下使用润湿剂可能会导致分散效果变差。
4.稳定性检查:需要定期检查颜料涂料的稳定性,避免颜料沉淀或分离.5.剩余润湿剂的处理:使用完的润湿剂需要妥善处理, 避免对环境造成污染.在使用无机颜料润湿分散剂时,需要根据具体条件进行优化和调整, 以达到最佳的分散效果.。
涂料分散剂5040
涂料分散剂Dispersant-5040
成分:聚丙烯酸钠盐
固含量:43±1%
外观:无色或至琥珀色透明粘稠液体
粘度(25℃):100-300mpa.s (Brookfield)
溶解度:在水中易溶
比重:(D25/4) 1.30
离子特性:阴离子
性能概述
1)分散性能优异,通用性强;成本低、用量少,在研磨过程中无需另加辅助分散剂。
2)粘度稳定,采用涂料分散剂Dispersant-5040 可使涂料的粘度格外稳定,经过热老化试验(50℃超过一个月),粘度仍无变化。
3)光泽保持性能出色,不仅可以得到优异的初始光泽,且经热老化后,光泽仍可保持。
4)起泡性低,添加入Dispersant5040后,涂料在制造和使用过程中都很少起泡沫。
5)涂料分散剂Dispersant-5040 分散剂能够改善调色性,对于彩色无机颜料也可使用。
6)优良的耐擦洗性。
应用
涂料分散剂Dispersant-5040 对碳酸钙、高岭土、钛白粉等无机填料是主分散剂,不需添加辅助分散剂或润湿剂。
涂料分散剂Dispersant-5040 可很好的分散在丙醇中,后者对有光涂料是必须的。
涂料分散剂Dispersant-5040 在很宽的用量范围内均有效,具体用量根据颜料载体和涂料种类有所不同,一般用量范围在0.2%-1.0%(固体/固体),上限适用于高光及难分散体系,下限适用于平光及低RMC体系,当添加少量的涂料分散剂Dispersant-5040 0时,可改善困难体系的展色性。
包装: 250公斤/桶保存:密封避光0℃以上保存。
保质期:十个月。
产品简介溶剂型体系用高分子量润湿分散剂BYK-AT203 适用于中到低极性溶剂型和无溶剂体系,可增高触变性。
在填充体系,降低了流挂倾向。
此外,对漆膜的耐水性并无不良影响。
当加入到防腐蚀底漆中,能提高其保护性。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-AT204溶剂型体系用高分子量润湿分散剂较之ANTI-TERRA-203, ANTI-TERRA-204 还可用于非极性体系,它与石油溶剂相互混溶。
极性越低则触变性增加越多。
适宜的基料是长、中、短油醇酸,氯乙烯共聚物,氯化橡胶和环氧。
在“低颜料用量的”体系,也能降低流挂倾向。
此外,对漆膜的水性灵敏度并无不良影响。
当加入到防腐蚀底漆,能提高其保护性。
产品参数包装:25kg产品简介润湿分散剂BYK-ATU 是溶剂型工业和建筑涂料用标准的润湿分散剂。
还可以用于制有机膨润土浆,使之有优良的胶冻性能。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-9076无溶剂体系和颜料浓缩浆用润湿分散剂明显降低粘度并使研磨料具有牛顿型流动; BYK-9076 特别适用于稳定酸性或中性炭黑颜料;本产品不含增塑剂。
BYK-9076 的活性组份完全满足食品接触法规21CFR(FDA) § 175.105 “胶粘剂”和§175.300“含树脂和聚合物的涂料”的要求。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-9077无溶剂体系和颜料浓缩浆用润湿分散剂降低粘度并使研磨料具有牛顿型流动;DISPERBYK-9077 特别适用于稳定碱性炭黑颜料;本产品不含增塑剂。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-P 104 S溶剂型体系用润湿分散剂BYK-P 104 S 的适用体系与 BYK-P 104 相同。
此助剂中还含有少量聚硅氧烷共聚物,故对防止浮色更有效。
有机硅还有助于防止贝纳德漩涡和条纹,增进表面滑爽,流平以及消光剂或铝粉的定向,因而常不需另外添加有机硅助剂。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-103溶剂型消光浆用润湿分散剂DISPERBYK-103 用于生产高浓度的消光浆。
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。
助剂调整和改进涂料和涂层的综合性能常见助剂如下1、润湿分散剂*颜料是一种原始颗粒的聚集体,研磨分散的结果就是将这种聚集体解聚成原始颗粒状态分散到漆料之中,分散效果不佳将导致解聚不完全或者重新絮凝,造成浮色发花、沉底、光泽下降等等弊病。
*颜料在分散时必须经历润湿、粉碎、稳定三个步骤*润湿助剂增进颜料附聚体的润湿,分散助剂稳定颜料分散体防止絮凝,一种产品常常兼具润湿和分散功能2、流平剂*流平助剂通过降低涂膜表面张力改善流动方式获得良好的涂膜外观,部分特殊的助剂同时能提供滑爽、增硬、抗划伤、防粘连的效果. *主要品种有:有机硅系流平剂丙烯酸酯流平剂其它类型流平剂(氟改性流平剂、高沸点溶剂)3、消泡剂*分为抑泡剂和破泡剂。
抑泡剂主要是控制泡沫的产生并将产生了的泡沫消除,大多在涂料生产和使用过程中发挥作用;破泡剂主要是将产生的小气泡由小变大,使气泡膜逐渐变薄而自行破泡,此类助剂在涂料的整个过程中发挥作用.*主要产品:有机硅系消泡剂非硅系消泡剂氟改性消泡剂4、附着力促进剂*改善漆膜对底材的密着*附着力促进剂的产品类型①树脂类附着力促进剂含有多种官能团的树脂,能与底材形成一定的化学结合,同时又能与基料互溶结合,提高附着力.PP、PE等高结晶度塑料的表面处理剂也属此类.此类产品不同程度的存在相容性问题.②硅烷偶联剂无机底材亲水的极性表面容易吸附上一层水膜,使涂料中的疏水基料难以润湿.硅烷偶联剂中的可水解基团遇到无机表面的水分后水解生成硅醇,而与无机物质结合,形成硅氧烷,另一部分反应基团与有机物质反应而结合,在无机物质与有机物质界面之间搭起“分子桥”把两种性质悬殊的材料连接在一起.产品价格昂贵,作用显著.③钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂类似,只是反应基团不同.④有机高分子化合物此类促进剂相容性好,对底材润湿性好.5、消光剂*消光就是削弱反射角方向的光线强度。
*主要品种有:①二氧化硅(消光粉)主要是利用溶剂挥发后漆膜收缩引起涂膜表面不平整,造成光的多角度乱反射以降低光度.②硅酸盐类提高体系的颜料体积浓度来降低光度.③高分子蜡消光效果相对较弱,只使用在特殊场合.6、触变、增稠、防流挂助剂*原理简单来说就是助剂提供聚合物内部的网状结构的交联吸附,粘度升高。
润湿分散剂在涂料中的应用
涂料润湿剂分为底材润湿剂和润湿分散剂两种,其中底材润湿剂是用于改善涂料的表面张力和渗透性,使其能够更好地润湿底材,从而提高涂料的附着力,特别是对提高底漆对底材的附着力方面应用得非常广泛,一般是一些氟碳或者氟碳改性的离子或者非离子型的物质或者其他能够改善底材润湿的物质;而涂料用润湿分散剂除了兼具这一个功能外,还有一个最最重要的功能就是对填料及颜料等的协助分散和协助防沉作用,可以协助颜填料等粉料在涂料中分散及协助涂料防沉剂后续防沉,在涂料开稀之后的防沉降中,润湿分散剂起的防沉作用远远比防沉剂还要重要。
所以润湿分散剂是涂料中非常重要的一种助剂。
BYK润湿分散剂1.DISPERBYK-101 溶剂型和无溶剂型涂料中用来改善颜料润湿,减少研磨过程所需时间并使颜料分散稳定化的润湿和分散助剂。
颜料解絮凝改善了光泽和流平,防止浮色/发花。
此助剂降低了粘度并避免了触变性,DISPERBYK®-101 与ANTI-TERRA®-U有相类似的广阔的应用领域,另外它可用来使透明氧化铁类颜料在木器着色剂中稳定化。
DISPERBYK®-101 也可用来制备膨润土的凝胶。
化学组成:长链多元胺酰胺和极性酸式酯的盐的溶液,电中性溶剂:石油溶剂/ 乙二醇丁醚 8 / 1 助剂用量: 1-2 %无机颜料1-5 %有机颜料0.5-1 %二氧化钛30-50 % 总配方用量典型物化数据:胺值: 14 mg KOH/g 不挥发份: 52 %2.DISPERBYK-102通用色浆用酸性润湿分散剂采用 DISPERBYK-102 新型助剂,可改善基于聚合高分子量助剂(如DISPERBYK-183和DISPERBYK-185)的通用色浆的着色强度。
将该助剂加到水性和溶剂型建筑涂料中可达到同样效果。
此外,它还可降低颜料浆粘度。
推荐该助剂用作通用色浆的润湿分散剂,也可用来改善建筑涂料的着色性。
化学组成:带酸性基团共聚物助剂用量: 5 - 10 %无机颜料 1 - 3 %二氧化钛0.5 - 2 %总配方用量3.DISPERBYK-103 溶剂型系统中用于消光剂的润湿和分散助剂。
这种助剂主要用来生产高浓度的消光浆。
这样得到的消光浆为流体,贮存稳定,易于使用,适于自动化计量。
此消光浆可后添加以最终调整光泽。
采用 DISPERBYK-103 所产生的消光浆效果也许会比干粉消光剂效果要低一些。
化学组成:具有颜料亲和基团的共聚体溶液溶剂: PMA 助剂用量: 30-60 % 占消光剂用量典型物化数据: 不挥发份:40 %4.BYK-P104分散剂用途及特性:改善颜料润湿并使颜料分散稳定的润湿分散剂。
产品简介溶剂型体系用高分子量润湿分散剂BYK-AT203 适用于中到低极性溶剂型和无溶剂体系,可增高触变性。
在填充体系,降低了流挂倾向。
此外,对漆膜的耐水性并无不良影响。
当加入到防腐蚀底漆中,能提高其保护性。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-AT204溶剂型体系用高分子量润湿分散剂较之ANTI-TERRA-203, ANTI-TERRA-204 还可用于非极性体系,它与石油溶剂相互混溶。
极性越低则触变性增加越多。
适宜的基料是长、中、短油醇酸,氯乙烯共聚物,氯化橡胶和环氧。
在“低颜料用量的”体系,也能降低流挂倾向。
此外,对漆膜的水性灵敏度并无不良影响。
当加入到防腐蚀底漆,能提高其保护性。
产品参数包装:25kg产品简介润湿分散剂BYK-ATU 是溶剂型工业和建筑涂料用标准的润湿分散剂。
还可以用于制有机膨润土浆,使之有优良的胶冻性能。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-9076无溶剂体系和颜料浓缩浆用润湿分散剂明显降低粘度并使研磨料具有牛顿型流动; BYK-9076 特别适用于稳定酸性或中性炭黑颜料;本产品不含增塑剂。
BYK-9076 的活性组份完全满足食品接触法规21CFR(FDA) § 175.105 “胶粘剂”和§175.300“含树脂和聚合物的涂料”的要求。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-9077无溶剂体系和颜料浓缩浆用润湿分散剂降低粘度并使研磨料具有牛顿型流动;DISPERBYK-9077 特别适用于稳定碱性炭黑颜料;本产品不含增塑剂。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-P 104 S溶剂型体系用润湿分散剂BYK-P 104 S 的适用体系与 BYK-P 104 相同。
此助剂中还含有少量聚硅氧烷共聚物,故对防止浮色更有效。
有机硅还有助于防止贝纳德漩涡和条纹,增进表面滑爽,流平以及消光剂或铝粉的定向,因而常不需另外添加有机硅助剂。
产品参数包装:25kg产品简介BYK-103溶剂型消光浆用润湿分散剂DISPERBYK-103 用于生产高浓度的消光浆。
润湿分散剂的作用润湿分散剂是指一种用于改善颗粒表面润湿性和分散性的化学物质。
在许多领域中都有广泛应用,如油墨、涂料、塑料、医药等行业都需要使用润湿分散剂。
那么,润湿分散剂的作用是什么呢?润湿分散剂可以改善颗粒的润湿性。
在油墨或涂料中,颜料或填料往往是非常细小的颗粒,这些颗粒的表面往往具有一定的亲水性,而油墨或涂料基材的表面则具有亲油性。
这种情况下,颜料或填料的颗粒会很难与基材表面接触,导致油墨或涂料的质量下降。
在这种情况下,我们可以使用润湿分散剂来改善颗粒的润湿性,使其更容易与基材表面接触,从而提高油墨或涂料的质量。
润湿分散剂还可以改善颗粒的分散性。
在油墨或涂料中,颜料或填料的颗粒会很容易出现聚集现象,这会导致油墨或涂料的颜色和性能不均匀。
使用润湿分散剂可以使颗粒更加均匀地分散在基材中,从而提高油墨或涂料的质量。
除了在油墨或涂料中的应用,润湿分散剂在塑料、医药等行业中也有重要应用。
在塑料制品生产中,润湿分散剂可以改善塑料颗粒的流动性和分散性,从而提高塑料制品的质量。
在医药制品生产中,润湿分散剂可以改善药物颗粒的润湿性和分散性,从而提高药物的吸收性和效果。
需要注意的是,润湿分散剂的使用需要考虑到其对环境和人体的潜在风险。
一些润湿分散剂可能会对环境造成污染,对人体健康造成危害。
因此,在使用润湿分散剂时,应根据实际情况选择适当的产品,并遵循使用规范,以保证其安全性和环保性。
润湿分散剂在许多领域中都有重要应用,其作用是改善颗粒表面的润湿性和分散性。
在使用润湿分散剂时,需要注意其对环境和人体的潜在风险,选择适当的产品,并遵循使用规范,以保证其安全性和环保性。
国产通用润湿分散剂介绍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。
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。
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,可与蛋白质和锦纶同时使用,但不能与阳离子染料或阳离子表面活性剂混用。
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。
1.润湿与接触角当液体与固体接触时,会形成一个夹角,这个角被称为接触角,它是液体对固体润湿程度的一个衡量标志。
一、概 述(a )润湿式 (b )不润湿各种界面张力的作用关系可以用杨氏方程表示:γ液-气cos θ = γ固-气 — γ固-液Dr.A.Capelle 等指出:润湿效率BS= γ固-气—γ固-液, 即:BS = γ液-气cos θ由此得出接触角越小,润湿效率越高。
Washborre 用下式表示了润湿初始阶段的润湿效率:式中,K 为常数;γF1为基料的表面张力;θ为接触角(基料/颜料界面);r 为颜料粒子的间隙半径;l 为颜料粒子间隙长度; η为基料的粘度。
以上两式表明,配方固定后,降低基料粘度和使用润湿剂来降低颜料和基料之间的界面张力以缩小接触角可以提高润湿效率,但基料粘度的降低有一定限度,所以使用润湿剂是常用的手段。
θγηcos 13F l r K =润湿效率利用杨氏定理来衡量润湿程度时,应注意下述几点:固体和固/液界面的表面张力不能用实验方法测定:①只能作相关测定,所以解释这些测定值时必须小心谨慎;②固体物质表面上吸附了水蒸汽、液体或气体,存在着1个单分子润湿层,因此应用时必须修正杨氏定理;③物体表面的平整度不同,根据固体物质表面的粗糙度,在计算接触角时必须有一个校正因数。
另外,还应注意固体物质表面的单分子膜层。
接触角的滞后现象和温度对触角的影响。
一、概 述2、润湿分散剂对润湿的作用当颜料和树脂选定后,配方已基本固定,为了提高润湿效果,除黏度外,几乎没有可变因素,但黏度的降低也是有一定限度的。
所以提高润湿效率的最好方法还是采用润湿分散剂,它会吸附在颜料的表面上,降低颜料和展色剂之间的界面张力,缩小接触角,使润湿效率提高。
涂料是多项的分散体,界面关系相当复杂,在颜料表面上可能会产生竞争吸附。
在选择润湿分散剂时要注意与其颜料、树脂、溶剂等各种材料的关系,需作仔细的工作才能获得良好的效果。
一、概述第三节、分散体系稳定的基本原理一、概述一、颜料的沉降制成的分散系,假若颜料粒径过大,由于重力作用会产生沉降。
当分散粒子半径比分散介质半径大的多,而且是在无限扩展的牛顿流体中,单一球形粒子的沉降速度可利用Stokes 公式求出:Vs=2a(ρ-ρ0)g/9η式中 Vs ——沉降速度; a ——粒子半径;ρ——分散相的密度;ρ0——分散介质密度;g ——重力加速度;η——分散介质的黏度。
布朗运动和重力沉降并不是等量的运动。
沉降产生的浓度,布朗运动会使其扩散,向均一化方向发展。
当沉降速度过快,就会出现沉降体积;当布朗运动速度大,粒子就会形成分散的悬浮体。
从重力作用考虑,在一定黏度,温度条件下,决定体系的稳定性的是粒径。
二、表面自由能和奥式熟化作用当较大的颗粒被粉碎成微小粒子时,比表面积增加了。
粉碎该物体所用的能量传递给了新形成的表面。
在制成的微细分散体内,颜料粒子一般是疏液的。
粒子和分散介质间的表面张力为γ,表面张力值和比表面自由能值大体相等,粒径变的越小,比表面积S增加越大,总表面自由能Gs=γS增加越大,在热力学方面就越不稳定,粒子以凝聚来降低比表面积,如分散介质中含有表面活性剂等吸附物时该物质吸附时,该物质吸附在粒子表面上,表面张力γ下降,自由能也就降低了,分散体系趋于稳定。
若颜料粒子亲水时,由于水化作用,焓减少,因此分散体系的自由能就降低了,体系趋向于稳定化。
一、概述分散体系中粒径分布不是均一的,粒子多少有溶解性。
在微粒系中,由于粒径不同出现溶解性差,大粒子溶解度比小粒子溶解度小,因此小粒子周围溶解的分子向大粒子周围析出扩散。
由于这种奥式熟化作用,小粒子逐渐消失,大粒子不断增大。
分散系的稳定性也就降低了。
三、表面电荷作用利用粒子间的表面电荷和吸附层,可以克服粒子间的范德华引力,防止和减缓凝聚作用,使分散体系稳定化。
其作用原理在水系和非水系中基本是相同的。
1.电荷的产生①电位决定离子表面电荷是由溶液中的电位决定的,叫电位决定离子。
如氧化物离子中的氢离子(H+),氢氧化物离子(OH-)。
结晶性粒子中的结构离子,如硫酸钡的Ba2+,SO42-离子结晶性粒子BaSO4,若分散介质中Ba2+离子浓度大,粒子带正电荷; SO42-的浓度大,则带负电荷。
一、概述②表面具有电离基的粒子具有电离基的离子表面,在水中电离,产生表面电荷,如炭黑,因表面具有酚羟基、羧基等酸性基,在水中带负电荷,不会因pH的高低而改变电荷符号。
再如粘土,产生表面电荷的原因是晶格缺陷。
水中的H+和OH-都具有强的亲和力,吸附了这些离子也就变成了带电荷的物质。
●涂料中颜料的带电情况:●树脂对于颜料带电的影响比溶剂大;●无机颜料由于树脂和表面活性剂的影响,带电极性易发生变化,在酸性树脂溶液中带正电;●有机颜料不因树脂和表面活性剂而改变带电极性。
多数有机颜料具有电子供给置换基的带正电,具有电子接受置换基的带负电。
●涂料中的颜料带电与虚浮分子和颜料表面之间的电荷移动有时没有决定关系。
颜料的带电就是由吸附分子和分散介质的接触带电而决定的。
一、概述2、颜料分散、凝聚与表面电荷的关系疏液性胶体的分散主要取决于分散粒子所带电荷的斥力和范德华引力间的能量关系。
根据DLVO理论可测其稳定程度。
所以分散粒子带电量是分散体系稳定的重要因素。
但在涂料中,颜料粒子是分散在树脂和表面活性剂等组成的漆料之中,颜料分散稳定性未必与带电量有对应关系,其原因是还有树脂或表面活性物质吸附在颜料表面上提供的空间位阻作用。
所以颜料带电只是分散系的稳定因素之一。
一、概述●双电层的形成若粒子表面带正电荷,其表面就会吸附负电荷构成了双电层。
吸附的负电荷数比粒子表面所带的正电荷少,其厚度约一个离子半径,这层电荷吸附层被称为固定层。
其余的负电荷则向分散介质的主体方向扩散,负电荷的数量依次地降低。
●DLVO理论两个胶体粒子在布朗运动中一经碰撞就会产生粘结和凝聚,在两者间的斥力很大时则又分离。
这种斥力主要是由于疏液性溶胶中离子带电所产生的。
DLVO理论主要是根据双电层的理论来解释影响分散系稳定的因素。
一、概述四、高分子吸附对分散体系稳定性的作用1. 高分子在固体表面的吸附当固体颜料和高分子化合物溶液混合时,高分子化合物就会以吸附链吸附在颜料的表面。
高分子在颜料表面上的吸附,对涂料中颜料的分散、分散体系的稳定性、涂料施工时的流动性和涂膜的附着力均有较大的影响。
所以,如何提高高分子化合物在颜料表面吸附层的厚度,是提高涂料产品质量的重要因素。
影响高分子化合物在颜料表面上吸附的主要的因素有:①高分子浓度对吸附的影响在不同的高分子化合物溶液中颜料表面吸附的高分子化合物的分子量是不相同的。
颜料表面的吸附层是高分子化合物和溶剂的混合物。
溶剂的吸附量,在高分子浓度低时,吸附量增高,当高分子浓度增加时,溶剂吸附量减少。
在浓度低的范围内,高分子量化合物被选择吸附。
在高浓度范围内,选择吸附移向低分子量化合物。
在低浓度和高浓度范围内,吸附的高分子的分子量分布都是很窄小的。
一、概述②酸—碱基对吸附的影响酸—碱理论是颜料吸附中的重要理论。
应用润湿分散剂是为了提高颜料的润湿、分散效率,所以在使用时必须考虑颜料表面和酸,碱基的特性及润湿分散剂的类型。
具有碱性表面的颜料和填料应使用阴离子型表面活性剂;具有酸性表面的应使用阳离子型表面活性剂;具有两性表面的颜料和填料,阴离子型及阳离子型表面活性剂都能产生化学吸附层。
但是两种类型的表面活性剂不能同时使用,否则它们之间会优先发生反应,失掉作用力,必须分开使用,先用阳离子型的后用阴离子型的再用阳离子型的。
一、概述③颜料的大小形态对聚合物吸附的影响众所周知,固体表面的原子力场是没有饱和的,还有一半剩余价力。
另外固体表面不是一个真正光滑平面,有许多凹凸的部分,所以表面不同部位的原子,其价力的饱和程度是有差异的。
左棱、角、边及凹凸部位剩余价力较强,具有较大的吸附力,因而构成了颜料的形状对高分子吸附的影响。