润湿和分散是涂料制备的重要工艺过程,润湿分散剂是涂料最重要的原料之一,合理利用润湿分散剂能提升整个涂料产品的质量,赋予涂膜更优异的性能,才能均衡涂料施工性能,稳定性,漆膜的耐水性等作用。
分散包括三个过程
1. 润湿:液体对固体表面的良好润湿。
2. 解絮凝:颜填料粒子在贮存的过程中,会因为范德华力相互聚集成为聚集体,需要分散剂的作用使粒子均匀分布形成悬浮体而不再絮凝。
3. 稳定:颜填料分散之后,使其在无外力影响的情况下能处于稳定均匀的悬浮状态。
分散剂发生作用的前提是在颜填料表面的吸附。分散剂吸附在颜料粒子上使其表面带电,并在粒子周围形成双电层,利用同种电荷的排斥力,使粒子保持稳定。无机分散剂,如多聚磷酸盐、羟基胺等,可以达到这一目的。但其只有一个吸附点,容易脱附。高分子分散剂吸附在颜填料表面,也会使表面电荷密度增大,使粒子稳定。
分散剂吸附在颗粒表面,当吸附层达到一定厚度时(>8~9nm),其排斥力足以保护粒子不致聚集。高分子分散剂吸附于颜料表面,可以形成厚达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,从而可以很好的起保护作用。
分散剂是在颜料的分散过程中帮助润湿,降低浆料粘度使分散容易,并且使分散后的颗粒稳定地悬浮在液体中的助剂,故选择合适的分散剂,对涂料的展色性、体系稳定性、相容性等性能的提高有很大帮助。
分散剂对体系稳定性的影响
分散剂活性基团一端能吸附在粉碎成细小微料的颜料表面,另一端进入漆基形成吸附层(吸附基越多,链节越长,吸附层越厚),产生电荷斥力,使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中,避免再次絮凝,因而保证制成的色漆体系的贮存稳定。
分散剂对展色性能的影响
分散剂对展色性能的影响 色浆分散不好,色浆中的颜料絮凝体与基料中的白色颜料、填料颗粒有比较明显的迁移性差异,致使颜料絮凝体不再均匀分布,从而导致浮色发花。
解决方法:加入合适的分散剂后,分散剂与颜料粒子紧密吸附,颜料粒子粒径分布范围更窄,不断降低着色颜料粒子的絮凝程度,从而改善其展色性。
分散剂对体系相容性的影响
分散剂对体系相容性的影响 聚合物分散剂可以提高颜料浓度,不仅增加产量,而且减少从研磨色浆直到最终产品中潜在的介质不相容性问题。
解决方法:选择含有颜料相容基团的分散剂可以减少或避免相容性的问题。
分散剂对涂膜耐水性的影响
某些分散剂要达到效率高的要求,会使用亲水的物质,而这些亲水的物质留在漆膜中从而会导致漆膜耐水性变差。
解决方法:选择疏水或亲水改性分散剂,能减少亲水物质在漆膜中的余留,有助于提高涂膜的耐水性。
分散剂对涂膜耐雨痕性的影响
同上,耐水性不好的漆膜当遇有小雨或雾水天气时,少量水附着在漆膜表面,长时间后,造成亲水性物质迁移并富集于漆膜表面,而其流过的地方,干燥后就会变成条状的高光泽的痕迹。
解决方法:使用疏水性的共聚物分散剂,使涂膜具有更好的疏水性,减少涂膜的吸水性,有效阻止表面活性剂的迁移。
要选择合适的润湿分散剂,则要考虑以下因素:
1.涂料系统的极性:低、中、高
2.涂料类型:底漆、面漆、底色漆
3.颜料类型:有机、无机、炭黑、效应颜料
4.比表面及化学表面的酸碱性
5.共研磨或单研磨
6.有无研磨树脂
确定最佳分散剂的用量
分散粒子的稳定性跟分散剂的用量有关,用量少,体系不会处于最稳定的状态,用量多,则会由于双电层电性中和引起排斥力下降而导致颜料粒子絮凝,所以实际上分散剂在体系的添加有一个最佳值。
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