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潤濕分散劑的潤濕分散機理

放大字體  縮小字體 http://www.daocm.com  發布日期:2013-04-23  瀏覽次數:107
 中國新型涂料訊:

潤濕分散機 
  乳膠漆是高分子聚合物的水分散體與顏填料水分散體的混合物。要使顏填料均勻地和乳液混合在一起必須經過潤濕、分散、穩定3個相互協同的過程。潤濕:以潤濕劑、分散劑對顏填料的氣固界面進行液固界面轉換。分散:通過高速分散機、砂磨機等機械設備做功剪切顏料顆粒,使顆粒由聚集體和附集體分散為原級粒子。穩定:原級粒子表面被潤濕劑、分散劑吸附其上,以雙電層、位阻等作用使原級粒子表面帶有同種電荷相互排斥而穩定化。 
種類和特點 
  目前使用的分散劑主要分為:無機類、有機類和高分子類。六偏磷酸鈉,三聚磷酸鈉等磷系分散劑由于缺少電荷性,正在逐步淡出。有機類主要是非離子型表面活性劑,如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子類有聚(甲基)丙烯酸類鈉()鹽、馬來酸酐與二異丁烯共聚物的鈉()鹽水溶液。高分子分散劑在顏填料的分散過程中除提供靜電排斥力外,還能提供有效的位阻斥力。這是其在當今乳膠漆制造中被廣泛選用的主要原因。 

影響分散性能的因素 

1、 結構 
  高分子分散劑由親油基(疏水基)和親水的離解基組成。親油基吸附在顏填料顆粒的親油表面,離解基提供電荷。分散劑的親水性不能太強,不然無法吸附在顏填料顆粒表面。經剪切的顏填料以范德華力重新聚集,變大而沉降。一般認為分散劑在水中充分攪拌能溶解即可。反之,進入水相很快溶為一體,以后的貯存會出現問題。
2、 相對分子質量分布 
  相對分子質量分布是檢驗分散劑的重要指標。好的分散劑應該是相對分子質量適宜且分布窄的聚合物,因為只有極窄一段相對分子質量的高分子聚合物在起作用。
3、中和劑及pH 
  用氫氧化鈉、氨水作中和劑使高分子分散劑有水溶性。因堿的品種不同分為鈉鹽、銨鹽。從分散效率來看鈉鹽高于銨鹽,而銨鹽在乳膠漆成膜后會慢慢釋放氨氣,使分散劑與主樹脂混容性改善,提高了漆膜的耐水性,故在外墻涂料中有廣泛的運用。
 
  體系的pH值對分散穩定有極大關系。顏填料顆粒表面帶有電荷會吸引異性電荷構成雙電層,而形成電荷相斥的穩定化。 
  每一種顏填料在某pH值時表面電荷為零或中性,這一pH值稱為等電點,在等電點時不能吸引異性電荷而形成雙電層,故要將分散體系的pH值偏離顏填料的等電點,才可得到好的分散穩定效果。
4、 分散劑的選用 
   品種 
  乳膠漆制造一般選用有機潤濕劑和高分子分散劑合用,以解決潤濕分散穩定。分散力強、效果好、穩定性高是選擇的關鍵。可制白漿作熱貯對比試驗,以同樣配方,不同分散劑(取同樣固含量)進行測定 
  試驗步驟: 
  準確稱取分散劑、潤濕劑、消泡劑、殺菌劑、丙二醇、去離子水放人搪瓷燒杯中,用實驗室用高速分散機低速攪勻,隨后放人稱量準確的各類粉料,等攪拌均勻后,用高速(1400 rmin)分散45min,裝入玻璃瓶并密封瓶口。放人
60烘箱7 d后,用玻璃棒攪拌,能輕松觸底為最優;稍硬但用力攪拌能均勻為次之;有硬塊,不能攪拌為差。以此法來評判分散劑的優劣基本準確,也可作為選用分散劑的依據。用同等數量不同品種的分散劑制乳膠漆熱貯2個星期后觀察能得到同樣的效果。 
    用量

  按照顏料分散劑加量曲線理論作應用試驗。同一種分散劑不同用量制漿。測粘度,找出粘度的最低點及相對應的分散劑用量x。實際用量略作放大,即x=12•x(x為乳膠漆配方中分散劑的實際用量)。當然在各粘度點必須檢查細度作為參考。
   色漿相容性試驗 
  以同一配方,同等數量不同牌號的分散劑制外墻乳膠漆,再混入同種的色漿。熱貯一段時間觀察乳膠漆與色漿的相容性。涂膜制板觀察涂膜均勻性來評判分散劑的適用性。 
    漆膜耐水試驗 
  同配方等量不同結構的分散劑,如鈉鹽、銨鹽制漆,按GBT 9755—2001耐水性項目觀察漆膜耐水性,如96h無變化可延長時間。觀察漆膜耐水性來評判和選擇分散劑。

    分散劑展望 
  目前的分散劑主要適用于苯丙、純丙、醋丙和醋叔等乳液。隨著科學技術的進步,水性環氧、聚氨酯、氟碳類漆將不斷問世。這對分散劑的適用性是一個挑戰,也給分散劑行業帶來機遇。 
  為適應水性環氧、聚氨酯、氟碳漆的發展,聚丙烯酸接枝胺類、酯類、醚類分散劑將有較大的發展和較好的商業前景。它將是疏水性和非離子性,以空間位阻和有效錨定基團作用穩定顏料的分散。其HLB值低,制各種顏料漿時提供適宜的剪切力,既可分散無機顏料,又可分散有機顏料和炭黑,是水性分散劑的開發方向。

 
關鍵詞: 分散劑
 
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