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涂料工程師明白了潤濕分散劑的作用機(jī)理,就能夠在進(jìn)行配方設(shè)計時更準(zhǔn)確的選用合適的潤濕分散劑,起到事半功倍的作用。
顏料分散是把顏料集聚體和附聚體打開,形成細(xì)小的顆粒,均勻地分布到連續(xù)相中,得到一個穩(wěn)定的懸浮體,包括潤濕、機(jī)械粉碎和分散穩(wěn)定三個過程。潤濕是一個顏料一空氣、顏料一顏料粒子界面被顏料一樹脂溶液界面替換的過程。機(jī)械粉碎是顏料粒子的凝聚體或附聚體通過剪切力或沖擊力破碎成細(xì)小粒子的過程。分散穩(wěn)定是通過在粉碎好的粒子間產(chǎn)生斥力來阻止粒子的再集聚過程。在水性涂料中,顏料分散與顏料、樹脂、水三者的性質(zhì)及其相互之間的作用有關(guān)。
水性顏料用的潤濕分散助劑是一種表面活性劑,表面活性劑分子一般總是由非極性的、親油的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的、親水的基因構(gòu)成,兩部分分別處在分子的兩端,形成不對稱的、親油、親水分子結(jié)構(gòu)。表面活性劑的性質(zhì)是由非對稱的分子結(jié)構(gòu)所決定的。大多數(shù)溶于水的表面活性劑,在水中的溶解度及其效率,隨著疏水基碳鏈的增長而急速地降低。
顏料一分散劑一水三者之間的作用力是粒子能否穩(wěn)定分散的決定因素,只有分散劑與水有足夠的親和力,方可具備良好的溶解性,聚合物鏈才能在水中充分伸展,形成有效的立體屏障。在此前提下,親油端與顏料離子的結(jié)合力越大,越有利于分散穩(wěn)定。但是,若分散劑的親水性太大,則其親油性相對減弱,甚至使分散劑從粒子表面脫落,達(dá)不到分散的目的。通常是在分散劑具備一定的水溶性的情況下,疏水性越強(qiáng),分散效果越好。
分散劑在水性色漿體系中主要起到以下幾個方面的作用:
-降低分散介質(zhì)的表面張力,提高水對顏料的潤濕性。
-提供活性基團(tuán),提高顏料的吸附.增強(qiáng)顏料吸附層厚度,通過空間位阻提高顏料在色漿中的穩(wěn)定性。
-通過靜電排斥達(dá)到貯存穩(wěn)定。
-提高色漿光澤等良好外觀和著色力、遮蓋力等優(yōu)異性能。
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