表面活性剂在涂料中的应用颜料润湿分散剂
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粉末涂料分散剂种类粉末涂料分散剂是一种用于协助粉末涂料中颜料和填料的分散剂。
其作用是将固体颗粒均匀分散到液体介质中,以确保粉末涂层具有良好的流变性、稳定性和均匀性。
粉末涂料分散剂的种类繁多,下面将介绍几种常用的粉末涂料分散剂。
1.有机溶剂:有机溶剂是一种常见的粉末涂料分散剂。
它可以与粉末颗粒发生相互作用,帮助颗粒分散。
有机溶剂的选择应根据颜料和填料的特性来确定,以确保良好的相容性和分散效果。
2.表面活性剂:表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的物质。
在粉末涂料中,表面活性剂可以降低颗粒之间的吸引力,帮助颗粒分散均匀。
常见的表面活性剂有非离子、阳离子和阴离子活性剂,根据涂层的需求选择适当的表面活性剂。
3.分散树脂:分散树脂是一种用于粉末涂料中的流变性和分散性的添加剂。
它能够与颜料和填料形成稳定的分散体系,有效地提高粉末涂料的分散性能。
分散树脂的选择应根据涂层的用途和性能需求来确定。
4.析夫基体:构建基体是一种通过与固体颗粒附着并形成稳定分散体系的方法,从而实现粉末涂料的分散性。
构建基体的选择应根据颜料和填料的特性来确定,以确保良好的附着性和分散性。
5.分散助剂:分散助剂是一种用于改善粉末涂料分散性的添加剂。
它能够与颜料和填料之间的相互作用,帮助颗粒均匀分散,并提高涂层的稳定性和耐久性。
除了以上几种常见的粉末涂料分散剂,还有其他一些辅助分散剂,如pH调节剂、流变剂等,它们可以根据生产需求和涂层性能要求进行选择和调整。
总之,粉末涂料分散剂的选择要考虑涂层的用途、性能要求以及颜料和填料的特性,以确保分散效果达到最佳。
分散剂的作用原理概述分散剂是一种常用的化学品,其作用是将固体颗粒分散到液体中,形成均匀的悬浮液。
在许多行业中,分散剂起着至关重要的作用,例如涂料、颜料、粉末冶金等。
本文将探讨分散剂的作用原理及其在工业中的应用。
作用原理分散剂能够改变颗粒表面的物理性质,从而降低颗粒间的吸引力,使其分散在液体中。
其作用机制主要包括表面活性剂效应、电荷效应和空间屏蔽效应。
1. 表面活性剂效应分散剂中的表面活性剂能够吸附在颗粒表面,形成一个稳定的分散系统。
表面活性剂分子通常由亲水基团和疏水基团组成,亲水基团与液体相互作用,而疏水基团与颗粒表面相互作用。
这种亲水疏水的结构使分散剂分子在液体中形成一个稳定的包裹层,阻止颗粒间的聚集。
2. 电荷效应在某些情况下,颗粒表面带有电荷,分散剂能够通过改变颗粒表面的电荷状态来实现分散作用。
当颗粒带有电荷时,它们会相互排斥,从而防止聚集。
分散剂中的离子或分子可以与颗粒表面发生电荷作用,改变其表面电荷状态,使颗粒带有相同或相反的电荷,从而实现分散。
3. 空间屏蔽效应当分散剂分子吸附在颗粒表面时,它们之间会形成一个稳定的层。
这个层可以阻止颗粒之间的接触和聚集。
分散剂分子的体积足够大,可以在颗粒表面形成一个空间屏蔽层,从而有效地阻止颗粒间的吸引力。
应用领域分散剂在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 涂料在涂料中,分散剂能够将颜料分散到液体中,使颜料均匀分布在整个涂层中。
这不仅可以提高涂层的色彩饱和度和均匀性,还可以增加涂层的附着力和耐久性。
2. 颜料分散剂在颜料制备中也起着重要的作用。
它可以帮助颜料颗粒分散到液体中,形成色浆。
通过控制分散剂的类型和用量,可以调整颜料的粒径和分散度,从而得到所需的颜料品质。
3. 粉末冶金在粉末冶金中,分散剂可以将金属粉末分散到液体中,形成悬浮液。
这样可以方便地进行粉末成型和烧结,制备出具有高密度和均匀结构的金属制品。
4. 制药工业在制药工业中,分散剂被广泛应用于药物的制备和输送系统中。
表面活性剂在各行业中的应用表面活性剂是一大类有机化合物,它们的性质极具特色,应用极为灵活、广泛,有很大的实用价值。
表面活性剂已作为乳化剂,洗涤剂,润湿剂,渗透剂,起泡剂,加溶剂,分散剂,悬浮剂,水泥减水剂,织物柔软剂,匀染剂,固色剂,杀菌剂,催化剂,防水剂,防污剂,润滑剂,防酸雾剂,防尘剂,防腐剂,铺展剂,增稠剂,透膜剂,浮选剂,流平剂,驱油剂,防结块剂,除臭剂,抗静电剂,表面改性剂等数十种功能试剂而应用于日常生活和许多工农业生产领域。
表面活性剂除大量应用于洗涤剂工业和化妆品工业外,还作为助剂或添加剂用于食品、乳品、造纸、制革、玻璃、石油、化纤、纺织、印染、油漆、医药、农药、胶片、照相、电镀、金属加工、选矿、新材料、工业清洗、建筑等传统工业,以及高新技术领域。
它们虽然常常不是该工业产品的主体,但却能在各种产品的生产中起到画龙点睛的关键作用。
它的用量虽然不大,但能起到增加产品品种、降低消耗、节约能源、提高质量等关键作用。
一、表面活性剂在纺织工业中的应用表面活性剂广泛地应用于纺织工业。
如在纺丝、纺纱、上浆、机织或针织、精炼(炼漂)、染色、印花、整理等各道纺织加工工序中,都要使用表面活性剂或以表面活性剂为主体的助剂,以提高功效、简化工艺、改善性能和提高质量。
在实际应用过程中,表面活性剂被用作净洗剂、润湿剂、渗透剂、乳化剂、增溶剂、发泡剂、消泡剂、平滑剂、分散剂、匀染剂、缓染剂、固色剂、精炼剂、柔软剂、抗静电剂、防水剂、杀菌剂等。
在纺织工业中应用最早的是非离子表面活性剂,虽然近年来其消耗比例逐渐下降,但相对于其他工业部门,其用量仍然很大,广泛作为增溶剂、净洗剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、匀染剂、精炼剂、柔软剂、抗静电剂等。
离子表面活性剂中阴离子表面活性剂主要用作净洗剂、渗透剂、润湿剂、乳化剂和分散剂等;阳离子表面活性剂,因纤维多带负电荷而能牢固地吸附在织物上,常用作织物柔软剂、匀染剂、防水剂、抗静电剂和固色剂等;两性表面活性剂一般则用作金属络合染料的匀染剂、织物柔软剂和抗静电剂等。
赢创SurfynolTG低泡⾮离⼦表⾯活性剂产品特性Surfynol TG低泡⾮离⼦表⾯活性剂是⼀⽀⾮常有效的颜料研磨添加剂,⽤于改善颜料润湿性和分散性,能很好提升颜料展⾊效果,并且很少产⽣泡沫。
同时Surfynol TG⼜是⼀⽀⾼效的基材润湿剂,能很好润湿受油污、油脂、污垢污染的表⾯。
Surfynol TG是⼀⽀低泡⾮离⼦表⾯活性剂,⽤于⽔性体系,并作为颜料润湿分散剂和基材润湿剂使⽤。
Surfynol TG低泡⾮离⼦表⾯活性剂可以有效解决⽔敏性问题,并改善耐擦洗性能。
Surfynol TG低泡⾮离⼦表⾯活性剂产品优点1.提⾼颜料润湿能⼒2.提升展⾊性3.减少颜料研磨时间4.改善涂层颜⾊均匀性5.低泡6.提升遮盖⼒7.减少⽔敏性问题Surfynol TG低泡⾮离⼦表⾯活性剂技术指标Carbowet系列特种表⾯活性剂:Carbowet LSF,Carbowet GA-110,Carbowet GA-210纺织润湿剂:TEGOPREN 5840,TEGOPREN 5847,TEGOPREN 5878,TEGOPREN 5885双季铵盐硅氧烷表⾯活性剂:TEGOPREN6922,TEGOPREN6923,TEGOPREN6924赢创纺织柔软剂:REWOQUAT CPEM,VARISOFT 3696固化剂:Ancamine K54⾦属加⼯液:Tego@Antifoam MR 1015,Tego@Antifoam 793,Rewocoros AC28防锈剂,Rewocoros AC101防锈剂,Rewocoros AL200缓蚀剂,TAGAT@V20乳化剂深圳市⾦腾龙实业有限公司成⽴于2004年主要经营国内外进出⼝化⼯原材料。
华南、华北、西南等地均设有仓储基地,与国内外多家知名化⼯企业达成长期友好的战略合作关系,并取得科慕化学氟表⾯活性剂国内代理经销权、赢创表⾯活性剂国内代理经销权等国外知名⼚家在国内代理经销商资格。
氟碳表面活性剂产品介绍flying lnbsp氟碳表面活性剂产品介绍000INTECHEM-01 醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂INTECHEM-01氟碳表面活性剂(简称FC-1)是全氟烷基醚醇胺盐型阴离子氟碳表面活性剂,其水溶性极好,且属于多泡型产品,能明显改善调湿、扩散、乳化、渗透等性能,可明显降低表面张力。
【质量指标】活性物含量:≥99%;外观:微黄色或琥珀色粘稠液体;pH 值:质量分数0.1%水溶液pH=6~7 ;溶解性:HLB≥20,大量溶解于醇和水中;表面张力:≤16.8毫牛顿/米(0.2%水溶液)【应用】1、能明显改善调湿、扩散、乳化、流平等性能,尤其在油墨、脱膜剂、胶粘剂、清洗、造纸、涂料、消防、三次采油等方面效果显著。
2、能极大降低液体表面张力,明显的起泡稳泡性能。
是水成膜泡沫灭火剂(AFFF3%、AFFF6%型)的重要组成,用于包括各种油在内的非水溶性可燃、易燃液体的火灾、及固体火灾的扑救与预防。
3、改善涂料的润湿、流平性能,可以提高涂层的防水、防锈、抗粘连性。
4、在油气田开采中,用作助排剂助剂,可以提高油、气井的产出率;用作破乳剂添加剂,可以迅速、完全地使油、水两相分离。
INTECHEM-02氟碳表面活性剂(简称FC-2)是一种两性全氟烷基醚甜菜碱类表面活性剂,在酸性介质中呈阳离子型,在碱性介质中呈阴离子型,pH值6~8时显两性。
FC-2可溶于各种不同的溶剂,有效地降低体系的表面张力,从而适应各种不同领域的需要。
【质量指标】含量:≥30%;外观:无色至浅黄色液体;溶解性:可以与大部分的有机溶剂混溶,易溶于水;表面张力:≤17.0毫牛顿/米(0.2%水溶液)【应用】1、能明显改善调湿、扩散、乳化、流平等性能。
可广泛应用在油田、油墨、胶粘剂、造纸、涂料、消防、清洗等方面,降低溶液的表面张力,提高体系的性能,效果显著。
2、intechem-02可以作为高效泡沫灭火剂中的泡沫稳定剂、铺展剂、润湿剂等,对应F1157。
http://www.xxtlw.com新型润湿剂用于建筑涂料简介:大多数建筑涂料都由以下几种基本的组分组成:乳液或乳胶、颜料和添加剂(见图1)。每一种材料对最终涂料的总体性能起着重要作用,所以原材料选择非常关键,任何材料的不正确选择对涂料的性能都有可能产生很大的影响。例如,选择错误的漆基可能导致差的耐久性、过长的干燥时间或对底材附着不好。同样地,选择不合适的润湿剂或表面活性剂会导致颜料分散不好,从而使漆膜没有光泽或外观不美。对于建筑涂料,通常用表面活性剂来降低水相的表面或界面的自由能,使颜料能很好的润湿而进行有效的研磨,底材润湿一致而形成没有缺陷的涂层。这些用途中好的润湿性能已经得到下列事实证实,即在生产和施工过程中出现的低动态表面张力值,表面活性剂能快速迁移进入新产生的界面。低动态表面张力能促使各种表面都能很好的被润湿以及颜料进行有效的研磨;这有进而导致覆盖度和附着力的提高、降低研磨次数、促进颜色的形成。润湿过程是指从固体表面或固-液界面上的一种流体被另一种液体置换的过程。
表面活性剂:表面活性剂是一种能被吸附到表面或体系界面的化学品。表面活性剂有特征的分子结构,含有亲水基和疏水基。由于其两性结构,在低浓度时,表面活性剂就会在空气/水的界面凝聚而降低了表面或界面的张力。传统的表面活性剂在极性或离子型的头上(亲水部分)连接了一个烃类的尾巴(疏水部分)。相反,双表面活性剂是在同一个分子中有两个疏水端和两个亲水端。由一个疏水端和一个亲水端组成的双表面活性剂的一半连接到隔离物上,然后再连接到分子的其它相同部分上而形成双表面活性剂结构,如图2。由于其独特的分子结构,双表面活性剂通常比相应的传统表面活性剂具有数量级倍数的更多的活性表面。基于炔类二元醇倍双表面活性剂(2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇及其乙氧基酯)在建筑涂料中广泛使用以提高润湿和泡沫控制作用。http://www.xxtlw.com溶剂型涂料向水性体系转变,使助剂生厂商面临着各种挑战。溶剂型体系通常的表面张力在25-35mN/m,的范围内,大部分是由于这些体系中使用的溶剂。另一方面,水性涂料的表面张力值通常为50mN/m或更高,这主要是因为水有高的表面张力值,为72mN/m。当对表面能为35-45mN/m的底材施涂水性体系时,必须要降低涂料的表面张力。如图3所示,表面自发润湿只有在液体的表面张力低于底材的表面能时才会出现。为了做到这一点,通常在水性涂料中使用表面活性或润湿剂。
水基颜料超分散剂随着人们生活水平的提高,对于环境的要求也越来越高,对于化学品的安全性和环保性要求也越来越高。
水基颜料超分散剂是一种新型的化学品,它可以使水基颜料在水中分散均匀,降低颜料的粘度和粘度稳定性,提高颜料的使用效率和色彩鲜艳度。
本文将详细介绍水基颜料超分散剂的原理、性能、应用和市场前景。
一、水基颜料超分散剂的原理水基颜料超分散剂是一种表面活性剂,它的作用是在水中分散颜料颗粒,使颜料颗粒分散均匀,防止颜料颗粒之间的沉淀和聚集,从而提高颜料的使用效率和色彩鲜艳度。
水基颜料超分散剂的作用原理是表面活性剂分子的亲水基与水分子结合,疏水基与颜料颗粒表面结合,形成一层分子膜,使颜料颗粒表面带电,并且颗粒间的静电斥力相互作用,防止颜料颗粒之间的聚集和沉淀。
二、水基颜料超分散剂的性能1.超强分散性能:水基颜料超分散剂具有超强的分散性能,可以迅速将颜料颗粒分散均匀,防止颜料颗粒之间的聚集和沉淀。
2.优异的稳定性:水基颜料超分散剂具有优异的稳定性,可以使颜料颗粒在水中长时间保持分散状态,不会出现沉淀和聚集现象。
3.良好的适应性:水基颜料超分散剂适用于各种水性颜料体系,具有良好的适应性。
4.低泡性能:水基颜料超分散剂具有低泡性能,不会产生大量气泡影响颜料的使用效果。
5.良好的流变性能:水基颜料超分散剂具有良好的流变性能,可以降低颜料的粘度和粘度稳定性,提高颜料的使用效率。
三、水基颜料超分散剂的应用1.水性涂料:水基颜料超分散剂可以用于各种水性涂料中,包括水性丙烯酸涂料、水性聚氨酯涂料、水性环氧涂料等。
2.水性油墨:水基颜料超分散剂可以用于各种水性油墨中,包括水性柔印油墨、水性丝网印刷油墨、水性数字印刷油墨等。
3.水性胶黏剂:水基颜料超分散剂可以用于各种水性胶黏剂中,包括水性聚氨酯胶黏剂、水性丙烯酸胶黏剂、水性聚酯胶黏剂等。
4.水性纺织品染料:水基颜料超分散剂可以用于水性纺织品染料中,包括水性染料、水性印花浆料等。
一、surfynol 465的化学结构surfynol 465是一种非离子型表面活性剂,其分子结构为C11H25O(CH2CH2O)nH,其中n的值在13-15之间。
它是一种聚醚表面活性剂,具有出色的表面活性和分散性能。
二、surfynol 465的分子量surfynol 465的分子量约为425-485 g/mol。
由于其结构中含有不同长度的聚氧乙烯链,因此在实际应用中,通常会根据具体的要求选择不同的分子量规格。
三、surfynol 465的用途1. 作为分散剂由于surfynol 465具有良好的分散性能,可用于颜料、填料、颜料分散剂、胶粘剂和聚烯烃颜料的分散剂。
2. 作为润湿剂surfynol 465在水性系统中的润湿性能优异,可广泛应用于各种水性涂料、油墨和胶黏剂中,帮助降低表面张力,提高润湿效果。
3. 作为抗泡剂在涂料和油墨中,由于其优秀的抗泡性能,surfynol 465可作为抗泡剂使用,有助于减少泡沫的产生,提高涂料和油墨的施工质量。
4. 作为消泡剂在一些特殊的工业生产过程中,会产生大量的泡沫,此时可使用surfynol 465作为消泡剂,有效控制泡沫的产生,提高生产效率。
四、surfynol 465的优点1. 良好的分散性能2. 优异的润湿性能3. 出色的抗泡和消泡性能4. 对水性体系的适应性好五、surfynol 465的应用领域由于其多功能性和优异的性能,surfynol 465被广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂、农药、染料和各种工业生产过程中,起到重要的辅助作用。
六、surfynol 465的市场前景随着人们对产品品质要求的不断提高,表面活性剂在各个行业的应用越来越广泛。
surfynol 465作为一种优质表面活性剂,具有良好的市场前景和发展潜力。
surfynol 465作为一种优秀的非离子型表面活性剂,具有良好的分散性能、润湿性能、抗泡性能和消泡性能,在涂料、油墨、胶黏剂等领域有着广泛的应用前景。
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。
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。
颜料分散剂用途
颜料分散剂是一种广泛应用于涂料、油墨、塑料等行业的化学添加剂。
它可以将颜料或颜料粉末分散在涂料或油墨中,并确保颜料不凝结或
沉淀在底部,以保证涂料或油墨的质量。
颜料分散剂的作用主要是降低颜料粒子的表面张力,并在颜料粒子之
间形成亲水性的物质,使颜料粒子可以分散在液体中。
同时,它还可
以防止颜料的颗粒粘在一起形成团块,从而使涂料或油墨中的颜料分
布均匀。
颜料分散剂的使用可以带来以下几个方面的好处:
1. 改善涂料或油墨的流动性。
颜料分散剂可以使颜料更容易与基础材
料混合,防止颜料在混合和搅拌时沉淀到底部,从而提高较小颗粒的
质量。
2. 增加颜料的使用效率。
在使用颜料分散剂的情况下,需使用的颜料
可以更加透彻地散化在基础材料中,从而使使用量减少并减少整个过
程的成本。
3. 提高涂料或油墨的附着力。
颜料分散剂可以保证颜料粒子的分散均
匀,避免其聚集在某些部位,因为该问题若发生,则会对涂料或油墨的附着力产生负面影响。
4. 提高涂料或油墨的色彩、稳定性和耐光、耐水性。
使用颜料分散剂可以改善颜料粒子表面特性和分布,从而提高涂料或油墨的稳定性和耐光、耐水性。
总之,颜料分散剂在涂料、油墨、塑料等行业中的应用非常广泛。
它的使用可以提高产品质量和效率,并节省生产成本,同时,还可以提高涂料或油墨的附着力、色彩、稳定性和耐光、耐水性。
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(W1500)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。
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。
百度文库 1 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。 百度文库
2 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 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:
(1) 式中,v表示润湿速度;K为常数;ρ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;η表示基料的粘度;ρ·cosφ为扩散压力。 对于固体的颜料来讲,R、L都是定值,η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——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百度文库 3 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、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,首先要分清是还是;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、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。 百度文库 4 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。 百度文库 5 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、聚酸衍生物、聚醚衍生物等。如BYK l60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 品 名 组成 生产商 应用场合 涂料/颜料 推荐用量W/%
Disperbyk-110 含酸性基团 的共聚物 BYK Chemie 汽车漆、工业 漆/钛白粉 ~O.8
品名 组成 生产商 应用场合 涂料/颜料 推荐用量 W/% Disperbyk-130 不饱和聚羧 酸及聚BYK Chemie 丙烯酸、醇酸 烤漆/炭黑 1~2