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上一级

乳胶漆颜料分散剂的使用

 

 

 

 

      润湿分散机理

  乳胶漆是高分子聚合物的水分散体与颜填料水分散体的混合物。要使颜填料均匀地和乳液混合在一起必须经过润湿、分散、稳定3个相互协同的过程。润湿:以润湿剂、分散剂对颜填料的气固界面进行液固界面转换。分散:通过高速分散机、砂磨机等机械设备做功剪切颜料颗粒,使颗粒由聚集体和附集体分散为原级粒子。稳定:原级粒子表面被润湿剂、分散剂吸附其上,以双电层、位阻等作用使原级粒子表面带有同种电荷相互排斥而稳定化

      种类和特点

  目前使用的分散剂主要分为:无机类、有机类和高分子类。六偏磷酸钠,三聚磷酸钠等磷系分散剂由于缺少电荷性,正在逐步淡出。有机类主要是非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子类有聚(甲基)丙烯酸类钠(铵)盐、马来酸酐与二异丁烯共聚物的钠(铵)盐水溶液。高分子分散剂在颜填料的分散过程中除提供静电排斥力外,还能提供有效的位阻斥力。这是其在当今乳胶漆制造中被广泛选用的主要原因。

      影响分散性能的因素

      结 构

  高分子分散剂由亲油基(疏水基)和亲水的离解基组成。亲油基吸附在颜填料颗粒的亲油表面,离解基提供电荷。分散剂的亲水性不能太强,不然无法吸附在颜填料颗粒表面。经剪切的颜填料以范德华力重新聚集,变大而沉降。一般认为分散剂在水中充分搅拌能溶解即可。反之,进入水相很快溶为一体,以后的贮存会出现问题。

      相对分子质量分布

  相对分子质量分布是检验分散剂的重要指标。好的分散剂应该是相对分子质量适宜且分布窄的聚合物,因为只有极窄一段相对分子质量的高分子聚合物在起作用

      中和剂及ph值

  用氢氧化钠、氨水作中和剂使高分子分散剂有水溶性。因碱的品种不同分为钠盐、铵盐。从分散效率来看钠盐高于铵盐,而铵盐在乳胶漆成膜后会慢慢释放氨气,使分散剂与主树脂混容性改善,提高了漆膜的耐水性,故在外墙涂料中有广泛的运用

  体系的ph值对分散稳定有极大关系。颜填料颗粒表面带有电荷会吸引异性电荷构成双电层,而形成电荷相斥的稳定化

  每一种颜填料在某ph值时表面电荷为零或中性,这一ph值称为等电点,在等电点时不能吸引异性电荷而形成双电层,故要将分散体系的ph值偏离颜填料的等电点,才可得到好的分散稳定效果

      分散剂的选用

      品种

  乳胶漆制造一般选用有机润湿剂和高分子分散剂合用,以解决润湿分散稳定。分散力强、效果好、稳定性高是选择的关键。可制白浆作热贮对比试验,以同样配方,不同分散剂(取同样固含量)进行测定

      试验步骤

  准确称取分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、丙二醇、去离子水放人搪瓷烧杯中,用实验室用高速分散机低速搅匀,随后放人称量准确的各类粉料,等搅拌均匀后,用高速(1400 r/min)分散45min,装入玻璃瓶并密封瓶口。放人60℃烘箱7 d后,用玻璃棒搅拌,能轻松触底为最优;稍硬但用力搅拌能均匀为次之;有硬块,不能搅拌为差。以此法来评判分散剂的优劣基本准确,也可作为选用分散剂的依据。用同等数量不同品种的分散剂制乳胶漆热贮2个星期后观察能得到同样的效果

      用量

  按照颜料分散剂加量曲线理论作应用试验。同一种分散剂不同用量制浆。测粘度,找出粘度的最低点及相对应的分散剂用量x。实际用量略作放大,即x=1.2•x(x为乳胶漆配方中分散剂的实际用量)。当然在各粘度点必须检查细度作为参考

      与色浆相容性试验

  以同一配方,同等数量不同牌号的分散剂制外墙乳胶漆,再混入同种的色浆。热贮一段时间观察乳胶漆与色浆的相容性。涂膜制板观察涂膜均匀性来评判分散剂的适用性

      漆膜耐水试验

  同配方等量不同结构的分散剂,如钠盐、铵盐制漆,按gb/t 9755—2001耐水性项目观察漆膜耐水性,如96h无变化可延长时间。观察漆膜耐水性来评判和选择分散剂

      分散剂展望

  目前的分散剂主要适用于苯丙、纯丙、醋丙和醋叔等乳液。随着科学技术的进步,水性环氧、聚氨酯、氟碳类漆将不断问世。这对分散剂的适用性是一个挑战,也给分散剂行业带来机遇

  为适应水性环氧、聚氨酯、氟碳漆的发展,聚丙烯酸接枝胺类、酯类、醚类分散剂将有较大的发展和较好的商业前景。它将是疏水性和非离子性,以空间位阻和有效锚定基团作用稳定颜料的分散。其hlb值低,制各种颜料浆时提供适宜的剪切力,既可分散无机颜料,又可分散有机颜料和炭黑,是水性分散剂的开发方向

 

 

 

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