根据边肖装饰网的说法,分散剂也被称为润湿分散剂。它除了具有润湿作用外,其活性基团的一端可以吸附在粉碎成细小颗粒的颜料表面,另一端溶剂化到漆基中形成吸附层(吸附基团越多,链节越长,吸附层越厚),产生电荷排斥(水基漆)或熵排斥(溶剂基漆),使颜料颗粒可以长期分散悬浮在漆基中,避免再絮凝,从而保证产生的颜色。
分散剂种类繁多,初步估计世界上有1000多种物质具有分散作用。根据其结构,可分为以下七种类型。
阴离子润湿分散剂
大部分由非极性和带负电荷的亲脂性烃链部分和极性亲水基团组成。这两个基团位于分子的两端,形成不对称的亲水亲油分子结构。其品种有:油酸钠、羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐等。阴离子分散剂具有良好的相容性,广泛应用于水性涂料和油墨中。聚羧酸聚合物也可应用于溶剂型涂料,并广泛用作可控絮凝分散剂。
阳离子润湿分散剂
它是一种带正电荷的非极性化合物,主要包括胺盐、季铵盐、吡啶盐等。阳离子表面活性剂对炭黑、各种氧化铁和有机颜料有较强的吸附能力和良好的分散效果。但要注意阳离子表面活性剂与基料中羧基的化学反应,也要注意不要和阴离子分散剂一起使用。
非离子润湿分散剂
在水中不电离,不带电荷,在颜料表面吸附弱,主要用于水性涂料。主要分为乙二醇型和多元醇型,可以降低表面张力,提高润湿性。与阴离子分散剂配合用作润湿剂或乳化剂,广泛用于水性色浆、水性涂料和油墨。
两性润湿分散剂
它是由阴离子和阳离子组成的化合物。典型的应用是磷酸酯型高分子聚合物。这种聚合物酸值高,可能会影响层间附着力。
电中性润湿分散剂
分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等,整个分子是中性的,但有极性。例如,属于这种类型的油氨基油酸酯C18H 35 NH3 OCC 17H 33广泛用于涂料中。
高分子超分散剂
聚合物分散剂是最常用的,具有最好的稳定性。聚合物分散剂也分为聚二甲苯多元醇-聚乙烯亚胺嵌段共聚物分散剂、丙烯酸酯聚合物分散剂、聚氨酯或聚酯聚合物分散剂等。由于它们的锚定基团一端与树脂纠缠,另一端包覆有颜料颗粒,因此具有良好的储存稳定性。
可控自由基超分散剂
最新的可控自由基聚合技术(CFPP)可以使分散剂的结构更加规整。常用的方法有GTP、ATRP(原子转移自由基聚合)、RAFT(可逆加成-断裂链转移控制自由基聚合,包括C-RAFT和S-RAFT等。),NMP,SFRP(稳定自由基聚合),TEMPO等。采用可控自由基聚合技术,分散剂的相对分子质量分布更集中,锚定基团更集中,效率更高。
分散剂的作用
1.提高光泽度,增加流平效果。实验表明,使用相同配方和不同分散剂得到的漆膜光泽度会有明显差异。例如,在黑色卷材涂料体系中,由三种不同分散剂制备的涂膜的20光泽度分别为69.7%、81.5%和77.1%。如果分散剂使用不当,絮凝后颜色会变浓,对光泽的影响类似于消光粉,自然会影响光泽。
2.分散剂的众所周知的功能之一是防止头发漂浮。防止浮毛,要选择合适的分散剂,可以改善或消除,无论是罐中浮毛还是漆膜中浮毛。有些分散剂是可控絮凝分散剂,其分子链中含有一些羧基,与颜料相容,相互之间形成氢键,从而稳定颜料颗粒,达到防止浮色和起晕的效果。
3.着色力提高的颜料分散性和稳定性更好,着色力会明显增强。
4.为了降低粘度和增加颜料负载量,采用适当的分散剂可以明显降低所得色浆的粘度。这样可以增加颜料的负载量,提高生产效率。
5.减少絮凝,增加可加工性和可用性。很多人在评价分散剂的时候会做手指研究测试。如果分散剂搭配不当,研究区和非研究区会出现明显的色差,絮凝后的颜料着色力下降,给配色和涂料施工带来困难。色浆的絮凝也可以通过流动平板试验来观察。
6.防止粗化,增加储存稳定性。如果使用不合适的分散剂,色浆会因为絮凝而变粗或变色,这并不是每个人都想要的。除树脂体系外,分散剂是影响涂料储存稳定性的重要因素。色浆分散不良会导致粗化、沉淀和着色力下降。
7.分散剂增加显色和色饱和度的作用最容易被大家忽视。一些例子表明,使用不同的分散剂分散同一种颜料会在色调和饱和度上有明显的差异。一般来说,分散性越好,饱和度越高(炭黑的情况下,分散性越好,L值越低,黑度越高)。
8.增加透明度或遮盖力对于铝粉漆,糊料透明度越高越好。对于素色漆,我们希望色浆的遮盖力越高越好。其实这和颜料粒径有关。一些数据表明,除了折射率,颜料粒度分布是透明度的另一个重要因素。随着粒径的增大,散射光的能力增大,直到达到最大,然后开始减弱。这种散射光的能力增强了颜料的遮盖力,在散射能力最强时达到最大,粒径继续增大遮盖力会降低。当颜料的粒径低于一定值时,透明度会随着粒径的减小而增加。分散剂不能改变颜料本身的特性,但可以控制颜料的粒径分布,达到更好的颜色效果。
9.提高研磨效率,降低生产成本。润湿分散剂的润湿功能使得颜料表面上的空气和水能够更快地被研磨介质的液体替代,同时,在分散阶段获得的颜料初级粒子的分离能够被保持和控制。这些都提高了研磨效率,降低了能耗和人工成本。
10.防止沉降很多人想当然的认为反沉降必须依靠反沉降剂,但实际上这是片面的。如果研磨后的色浆絮凝,颜料颗粒变大,密度增大,会很快沉降。分散剂合适的色浆可以少加甚至不加防沉剂。作者曾制得70%钛白粉无树脂糊,粘度极低(91.1 MPas,剪切速率10s-1),不加任何防沉剂。经过15天的热储存(40)和3个月的室温,没有发生沉淀。分散剂的抗沉降作用明显有助于涂料的储存稳定性。
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根据边肖装饰网的说法,分散剂也被称为润湿分散剂。它除了具有润湿作用外,其活性基团的一端可以吸附在粉碎成细小颗粒的颜料表面,另一端溶剂化到漆基中形成吸附层(吸附基团越多,链节越长,吸附层越厚),产生电荷排斥(水基漆)或熵排斥(溶剂基漆),使颜料颗粒可以长期分散悬浮在漆基中,避免再絮凝,从而保证产生的颜色。
分散剂种类繁多,初步估计世界上有1000多种物质具有分散作用。根据其结构,可分为以下七种类型。
阴离子润湿分散剂
大部分由非极性和带负电荷的亲脂性烃链部分和极性亲水基团组成。这两个基团位于分子的两端,形成不对称的亲水亲油分子结构。其品种有:油酸钠、羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐等。阴离子分散剂具有良好的相容性,广泛应用于水性涂料和油墨中。聚羧酸聚合物也可应用于溶剂型涂料,并广泛用作可控絮凝分散剂。
阳离子润湿分散剂
它是一种带正电荷的非极性化合物,主要包括胺盐、季铵盐、吡啶盐等。阳离子表面活性剂对炭黑、各种氧化铁和有机颜料有较强的吸附能力和良好的分散效果。但要注意阳离子表面活性剂与基料中羧基的化学反应,也要注意不要和阴离子分散剂一起使用。
非离子润湿分散剂
在水中不电离,不带电荷,在颜料表面吸附弱,主要用于水性涂料。主要分为乙二醇型和多元醇型,可以降低表面张力,提高润湿性。与阴离子分散剂配合用作润湿剂或乳化剂,广泛用于水性色浆、水性涂料和油墨。
两性润湿分散剂
它是由阴离子和阳离子组成的化合物。典型的应用是磷酸酯型高分子聚合物。这种聚合物酸值高,可能会影响层间附着力。
电中性润湿分散剂
分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等,整个分子是中性的,但有极性。例如,属于这种类型的油氨基油酸酯C18H 35 NH3 OCC 17H 33广泛用于涂料中。
高分子超分散剂
聚合物分散剂是最常用的,具有最好的稳定性。聚合物分散剂也分为聚二甲苯多元醇-聚乙烯亚胺嵌段共聚物分散剂、丙烯酸酯聚合物分散剂、聚氨酯或聚酯聚合物分散剂等。由于它们的锚定基团一端与树脂纠缠,另一端包覆有颜料颗粒,因此具有良好的储存稳定性。
可控自由基超分散剂
最新的可控自由基聚合技术(CFPP)可以使分散剂的结构更加规整。常用的方法有GTP、ATRP(原子转移自由基聚合)、RAFT(可逆加成-断裂链转移控制自由基聚合,包括C-RAFT和S-RAFT等。),NMP,SFRP(稳定自由基聚合),TEMPO等。采用可控自由基聚合技术,分散剂的相对分子质量分布更集中,锚定基团更集中,效率更高。
分散剂的作用
1.提高光泽度,增加流平效果。实验表明,使用相同配方和不同分散剂得到的漆膜光泽度会有明显差异。例如,在黑色卷材涂料体系中,由三种不同分散剂制备的涂膜的20光泽度分别为69.7%、81.5%和77.1%。如果分散剂使用不当,絮凝后颜色会变浓,对光泽的影响类似于消光粉,自然会影响光泽。
2.分散剂的众所周知的功能之一是防止头发漂浮。防止浮毛,要选择合适的分散剂,可以改善或消除,无论是罐中浮毛还是漆膜中浮毛。有些分散剂是可控絮凝分散剂,其分子链中含有一些羧基,与颜料相容,相互之间形成氢键,从而稳定颜料颗粒,达到防止浮色和起晕的效果。
3.着色力提高的颜料分散性和稳定性更好,着色力会明显增强。
4.为了降低粘度和增加颜料负载量,采用适当的分散剂可以明显降低所得色浆的粘度。这样可以增加颜料的负载量,提高生产效率。
5.减少絮凝,增加可加工性和可用性。很多人在评价分散剂的时候会做手指研究测试。如果分散剂搭配不当,研究区和非研究区会出现明显的色差,絮凝后的颜料着色力下降,给配色和涂料施工带来困难。色浆的絮凝也可以通过流动平板试验来观察。
6.防止粗化,增加储存稳定性。如果使用不合适的分散剂,色浆会因为絮凝而变粗或变色,这并不是每个人都想要的。除树脂体系外,分散剂是影响涂料储存稳定性的重要因素。色浆分散不良会导致粗化、沉淀和着色力下降。
7.分散剂增加显色和色饱和度的作用最容易被大家忽视。一些例子表明,使用不同的分散剂分散同一种颜料会在色调和饱和度上有明显的差异。一般来说,分散性越好,饱和度越高(炭黑的情况下,分散性越好,L值越低,黑度越高)。
8.增加透明度或遮盖力对于铝粉漆,糊料透明度越高越好。对于素色漆,我们希望色浆的遮盖力越高越好。其实这和颜料粒径有关。一些数据表明,除了折射率,颜料粒度分布是透明度的另一个重要因素。随着粒径的增大,散射光的能力增大,直到达到最大,然后开始减弱。这种散射光的能力增强了颜料的遮盖力,在散射能力最强时达到最大,粒径继续增大遮盖力会降低。当颜料的粒径低于一定值时,透明度会随着粒径的减小而增加。分散剂不能改变颜料本身的特性,但可以控制颜料的粒径分布,达到更好的颜色效果。
9.提高研磨效率,降低生产成本。润湿分散剂的润湿功能使得颜料表面上的空气和水能够更快地被研磨介质的液体替代,同时,在分散阶段获得的颜料初级粒子的分离能够被保持和控制。这些都提高了研磨效率,降低了能耗和人工成本。
10.防止沉降很多人想当然的认为反沉降必须依靠反沉降剂,但实际上这是片面的。如果研磨后的色浆絮凝,颜料颗粒变大,密度增大,会很快沉降。分散剂合适的色浆可以少加甚至不加防沉剂。作者曾制得70%钛白粉无树脂糊,粘度极低(91.1 MPas,剪切速率10s-1),不加任何防沉剂。经过15天的热储存(40)和3个月的室温,没有发生沉淀。分散剂的抗沉降作用明显有助于涂料的储存稳定性。
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