在我們涂料生產(chǎn)過(guò)程中，顏料分散是一個(gè)很主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到涂料的儲(chǔ)存、施工、外觀以及漆膜的性能等，所以合理地選擇分散劑就是一個(gè)很重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。之前，小編有給大家分享過(guò)如何針對(duì)樹脂正確選擇分散劑，今天，小編將繼續(xù)為大家分享如果針對(duì)顏填料選擇正確的分散劑。
一、炭黑和有機(jī)顏料
工業(yè)用顏料門類和品種繁多，主要分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。而涂料行業(yè)常把透明氧化鐵和炭黑當(dāng)作難分散顏料與有機(jī)顏料一同考慮。我們把難分散顏料進(jìn)行了進(jìn)一步的區(qū)分。區(qū)分原則是看其氫鍵的強(qiáng)度。
在實(shí)驗(yàn)中，我們明確地看見(jiàn)這樣的分散結(jié)果:在固定的樹脂體系中，如果一個(gè)分散劑能對(duì)炭黑有很好的表現(xiàn)，那么它常常同時(shí)能穩(wěn)定酞菁系顏料，而且，必然表現(xiàn)出對(duì)紅等其他有機(jī)顏料表現(xiàn)出弱的分散性能。
反過(guò)來(lái)，如果一個(gè)分散劑能很好地分散穩(wěn)定DPP紅、有機(jī)紫等顏料,通常用它來(lái)分散炭黑得到不喜歡的棕紅色相，對(duì)酞菁系顏料的降黏能力也不足。
此類現(xiàn)象幾乎在所有分散樹脂中，對(duì)所有分散劑適用。極少有分散劑能同時(shí)對(duì)上述兩大類難分散顏料都表現(xiàn)出極其好的性能?？偸沁@這一類很好,而另一類略差。
我認(rèn)為這來(lái)源于顏料自身的氫鍵結(jié)構(gòu)的多少及強(qiáng)弱。
炭黑、酞菁藍(lán)等顏料，其最主要的顏料之間的相互作用力并非氫鍵占主導(dǎo)，而是其它作用力，例如炭黑層狀之間的偶合作用，酞菁結(jié)構(gòu)的偶合作用，鹵素的作用。而它們的表面處理中帶有的極性基團(tuán)相對(duì)于顏料自身的結(jié)構(gòu)有性。
以DPP為代表的有機(jī)紅、永固紫類顏料，其顏料自身設(shè)計(jì)中帶有很強(qiáng)的氫鍵,這個(gè)氫鍵作用提高了顏料的性能,也直接影響了分散劑對(duì)顏料的作用。其界面的極性基團(tuán)參與了顏料自身的氫鍵作用。
據(jù)此，可以解釋單用一個(gè)結(jié)構(gòu)的分散劑不容易同時(shí)在兩大類不同內(nèi)在作用的顏料中同時(shí)拿到較佳效果。根據(jù)這個(gè)理論，我們也能夠通過(guò)顏料結(jié)構(gòu)判斷它應(yīng)該隸屬于哪一邊。例如異吲哚啉酮類顏料應(yīng)該屬于炭黑-酞菁系類別。而甲苯胺紅應(yīng)該傾向于后者。
在實(shí)際的分散劑選擇中，對(duì)于第一類難以分散的顏料，在容易相容的樹脂體系中有較好的結(jié)果。然而如果樹脂相容性不好,例如熱塑性丙烯酸，則需要改用新型的聚丙烯酸酯型分散劑。對(duì)于第二類強(qiáng)氫鍵的顏料類別、高極性的PU，聚酯，聚丙烯酸酯，都能有很好的效果。只是在相容性不好的體系，高極性的PU和聚酯就受到。這時(shí)要改用改性的聚丙烯酸酯分散劑。
二、炭黑的黑度
炭黑的黑度是研討分散劑時(shí)一個(gè)極其重要的課題，也是經(jīng)常被討論的。至今的實(shí)踐表明，儀器的檢測(cè)不及目測(cè)準(zhǔn)確；不同的光線下，黑度有變化；不同的角度下，黑度也有變化；不同的分散劑會(huì)選擇不同的炭黑給出不一樣的黑度；黑度高的炭黑色母不一定著色力也提高。
這一切都是容易解釋的。因?yàn)樘亢诘耐该髌瑺罱Y(jié)構(gòu)+炭黑的吸收光的能力。其透明片狀結(jié)構(gòu)在＜1μm的粒徑下的片徑，以及排布取向，必然會(huì)導(dǎo)致光線的透射，反射，折射，散射。而這些衍生的色光會(huì)被碳黑有條件地吸收一部分，另一部分會(huì)繼續(xù)它的行程。這是個(gè)復(fù)雜而充滿變數(shù)的疊加效應(yīng)。所以，百分之百的黑是沒(méi)有的，就是沒(méi)有最黑，只有相比對(duì)后的更黑。雖然能夠理解，但是控制卻是極其困難的。
三、鈦白
起初，所有人都認(rèn)為鈦白非常容易分散,以至于用不用分散劑都可以。然而在與其他難分散顏料復(fù)配時(shí),鈦白會(huì)參與浮色。在制備高級(jí)別純白時(shí)，鈦白會(huì)出現(xiàn)霧影。在特殊要求的制品上,鈦白需要極好的遮蓋和白度,而且不允許在高溫下泛黃;很多普通工業(yè)場(chǎng)合不愿意采用昂貴的高級(jí)別鈦白,甚至采用鈦白代用顏料;上述問(wèn)題引起了助劑行業(yè)對(duì)鈦白分散的重視。
根據(jù)其表面結(jié)構(gòu)和處理,已經(jīng)實(shí)驗(yàn),分散鈦白可以采用：
－傳統(tǒng)的潤(rùn)濕分散劑，包括帶有酸值A(chǔ)V，氨值A(chǔ)MV，的有機(jī)羧酸，磷酸的胺鹽以及控制絮凝型的潤(rùn)濕分散劑用于其浮色
－有機(jī)磷酸酯
－專用的PU高分散劑
－專用的乙烯基聚合物型鈦白分散劑
－在水性中廣泛有效的聚合物表面活性劑
其中，潤(rùn)濕分散劑是通用的選擇。對(duì)系統(tǒng)有著廣泛的適應(yīng)性，但是不能適應(yīng)特殊要求。有機(jī)磷酸酯常被推薦制備高級(jí)別的純白以去除霧影，而高相對(duì)質(zhì)量分散劑則考慮了控制浮色，以及控制其白度的能力。在水性系統(tǒng)中的分散劑新技術(shù)幫助工廠自制的基準(zhǔn)白能夠接納市售的色母。因此，分散劑用于鈦白現(xiàn)在已經(jīng)是常識(shí)。
四、透明氧化鐵
透明氧化鐵的粒徑在納米水平，它的表面具有兩性，它在低顏料濃度時(shí)，似乎很容易分散，色漿黏度很低，但是要達(dá)到好的透明度卻不容易，而一旦略為超過(guò)臨界的顏料濃度，色漿立即變稠至無(wú)法攪動(dòng)，影響砂磨機(jī)效率;
氧化鐵的透明度，有些像炭黑的黑度，似乎總是可以繼續(xù)提高其透明度。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一個(gè)我們已經(jīng)認(rèn)為透明度不錯(cuò)的樣片，在45°觀察，可能仍然有較重的霧影；
那么，究竟用什么比較好呢？這個(gè)問(wèn)題又是一個(gè)捉摸不定的疑惑。加上樹脂系統(tǒng)的不同導(dǎo)致的選擇性，推薦的方案就不止一種了。例如有采用磷酸酯的方法；有采用高分散劑配合酸性端基潤(rùn)濕劑的方法，有單獨(dú)設(shè)計(jì)的高分散劑等。它們?cè)诓煌南到y(tǒng)對(duì)同一個(gè)透明氧化鐵顏料顯示出適應(yīng)性。
6、消光粉
消光粉其實(shí)本身不難分散。它是在生產(chǎn)的時(shí)候就預(yù)先微粉化了的。有的有表面的蠟處理，有的沒(méi)有，帶有極性的羥基。然而，消光粉的分散問(wèn)題來(lái)源于應(yīng)用要求。
有的要求亞光的涂料能用一個(gè)配方適應(yīng)多種施工方法，例如噴刷要光澤一致；有的要求在高溫高濕的條件下，消光均勻性不受影響；有的要求低黏度條件下，消光粉基本不沉降；有的要求有較高的透明度；有的要求有很好的耐摩擦性，而引入硬質(zhì)石英粉，因此需要一同作分散處理等。
這導(dǎo)致了分散劑的隨之變化。從傳統(tǒng)潤(rùn)濕分散劑，到專用的高PU分散劑，到磷酸酯，到磷酸酯的胺鹽，到其它特殊聚合物，都有被用來(lái)分散消光粉的。
那么究竟哪個(gè)較好？如前所述，那要看你怎么要求了。不能指望一個(gè)分散劑同時(shí)解決全部的要求。
原理上，潤(rùn)濕劑能提高最終體系的流動(dòng)能力；相對(duì)質(zhì)量高的分散劑則能防止沉降并控制消光粉在濕膜的運(yùn)動(dòng)而更容易定向，得到均勻的消光。
7、鋁粉和珠光粉等金屬閃光顏料
常用的解決方案是潤(rùn)濕劑，也可以用與樹脂相容的高分散劑來(lái)分散它們，同時(shí)控制它們的運(yùn)動(dòng)，這些都有成功配方的實(shí)例。
8、確定一個(gè)主分散劑
一般地在一個(gè)確定的樹脂和溶劑系統(tǒng)，推薦采用這樣的方法篩選一個(gè)合適的主分散劑：首先，分散高色素炭黑、鈦白、DPP紅、普通氧化鐵紅四種顏料。評(píng)估該分散劑對(duì)這四種常規(guī)色母的制備有無(wú)困難，例如降黏行為是否足夠；評(píng)估展色強(qiáng)度評(píng)估貯存穩(wěn)定性(流板及熱儲(chǔ)存)。
若一個(gè)分散劑能在這個(gè)特定系統(tǒng)里，對(duì)上述四種顏料表現(xiàn)出好的分散能力，那么它基本能勝任各種其它顏料的要求。即可被選擇作為這個(gè)系統(tǒng)的主分散劑。當(dāng)然，特殊的顏料如透鐵，仍然可能例外。這個(gè)方法也可以用來(lái)評(píng)估兩個(gè)不同的分散劑的綜合表現(xiàn)，找到適合它來(lái)處理的顏料類型。
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