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涂料生产中颜料分散工艺技术总结

放大字体  缩小字体 http://www.xxtlw.com  发布日期:2019-05-17  浏览次数:987
新型涂料网讯:
       前言:涂料生产中所指的颜料分散泛指颜料以固体状态稳定地,均匀地分散于特定介质中。颜料的分散是制备色漆的关键步骤,颜料分散的好坏直接影响涂料的质量以及生产效率。颜料在漆料中分散是一个复杂的过程,这一过程至少包括颜料的润湿、研磨与分散、稳定三个过程。
       1、颜料的润湿
       用于色漆生产的颜料颗粒表面,通常吸附着水和空气,颗粒之间的空隙也会被空气所填充。因此在颜料的分散过程中,首先是颜料表面的水分、空气被漆料所置换,即颜料被树脂溶液或含有润湿分散剂的溶液(即漆料)所浸湿。
       漆料的黏度越低,颜料的浸湿速度越快。对于溶剂型涂料来讲,因漆料的表面张力通常小于颜料表面张力,故颜料易于浸湿。而对于水性涂料而言,因水的表面张力一般较有机颜料的表面张力大,浸湿困难,因此需加润湿分散剂以加快颜料的浸湿。
       事实上,润湿分为二个独立的过程。开始由分散介质(溶剂或水)取代空气分布于颜料粉体表面,然后在润湿剂的帮助下软化颜料的聚集体。
       2、颜料的研磨与分散
       涂料中所用颜料的粒径较小,粒子间的作用力易使其聚集在一起,因此浸湿后的颜料需在一定的机械外力作用下将较大颗粒的颜料进行粉碎,使其成为符合色漆工艺要求的细小粒子。
       在涂料工业中,此过程通常在研磨条件下完成,其中研磨主要是剪切力。所谓的研磨并不是磨碎颜料的原始粒子,而是将颜料的聚集体破碎分散于漆料中。漆料的黏度越大,剪切力越大,有利于研磨,适当、适量的润湿分散剂在此期间能起到提高研磨效率的作用,可加快颜料的解聚。
       在分散设备的帮助下打开颜料的聚集体。这一阶段完成后,颜料以原级离的状态得以均匀分散在分散介质中。
       颜料解聚过程的成功与否主要取决于分散设备对颜料的高速剪切,碰撞和磨擦能否达到最佳的分散状态和效能。剪切力或磨擦力必须达到最大值。而选择正确的分散设备(由分散介质的化学属性和粘度决定)对这种理想状态的达到至关紧要。
       3、颜料的稳定
       颜料分散以后,颜料粒子的表面能增加,具有相互聚集的趋势。因此,颜料分散过程中对已经解聚的颜料颗粒进行稳定也是一个非常重要的环节,否则涂料在储存和施工期间会重新絮凝,导致涂料质量降低。
       颜料在漆料的分散体系中,主要通过电荷稳定和立体保护两种作用机理达到稳定。前者的方法是加入一些表面活性剂或无机分散剂,如多磷酸盐或羟基胺等,后者的方法是在溶剂型涂料中,加入一些长链的表面活性剂,可形成8~9nm的吸附层。
       一旦颜料分散在介质中,我们希望其一直处于原级粒子离子的状态。然而在相对较低黏度的环境中,已分散的颜料由于彼此的吸引力(主要由于颜料微粒子比表面积大,表面能高等因素造成)有一种重新聚集和再凝聚的倾向,称之为絮凝。
       为了消除或减少这种倾向,保持颜料原级粒子的稳定状态,我们通过分散剂的作用形成双电层和空间位阻等作用使颜料表面带有同种电荷相互排斥而达到稳定体系的目的。
 
关键词: 涂料 颜料 分散
 
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