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    水性潤濕分散劑應用介紹

    水性潤濕分散劑介紹:
    市面上廣泛使用的水性分散劑經歷了一個逐步升級換代的過程。目前,曾廣泛使用的卵磷脂類和無機磷酸鹽/酯類,如:KTPP(三聚磷酸鉀)、TKPP(焦

    磷酸四鉀)等聚電解質類分散劑,由于其生物性缺陷(促進微生物滋生)以及高電解質濃度的副作用正在被淘汰。水性潤濕分散劑 劉經理 18733901009
    新一代的水性分散劑大致可分為以下五類。
    A.水溶性高分子聚電解質類,以聚丙烯酸的鹽(鈉,鉀,銨)類為代表。屬強離子性。商品形式多為20-30%的水溶液;其金屬鹽有的制備成固體粉末。

    大部分易溶于水,無味。依靠在顏料表面產生ξ電位的靜電斥力作用使顏料分散。聚合度在12~18之間具優良的分散能力。主要用于無機顏料的分散???/p>

    急劇降低研磨料的粘度。但形成的色漿具觸變性;由于離子濃度大,分散體的穩定性并不好。且HLB值偏高,初期對顏料的潤濕差,需潤濕劑的密切配合

    。涂料的色漿接受性差;易于出現調色障礙(商品色漿主要用HLB值較低的高分子助劑制造)。但價格便宜,用于白漆制備,添加量低。不適合基礎漆的制

    備。水性潤濕分散劑 劉經理 18733901009

    B:親水性丙烯酸酯共聚物,離子濃度大大降低。研磨料既有適宜的剪切力,又形成粘度穩定的分散體。對分散無機顏料非常適合。其結構多含有聚氧乙

    烯、磺酸基等接枝單元。除具靜電斥力穩定機制外,尚依賴空間位阻使分散體得以穩定。由于HLB值適中,配漆性能良好。

    C.線性大分子離子型或非離子化合物。大部分為聚氧乙烯類活性劑。由于分子量低,聚集態易于流動。商品形式多為100%或85%等高組成。具一端高密度

    活性基團結構的品種用于無機顏料的分散性能優良。用于有機顏料和碳黑的品種具一端平面大π鍵環結構或親顏料基團。此類助劑HLB與B類相似。但屬水

    溶性??赡軙耐磕ぶ杏坞x,有損涂層的理化性能。也有疏水性的此類助劑,給人以較為安全的印象。

    D.疏水性共聚物分散劑
    大部分也是丙烯酸類,但基本不顯示離子性。有的含有胺類接枝單元等。以空間位阻和有效錨固基團作用穩定顏料。HLB值低,制備顏料漿時提供適宜的

    剪切力環境,既適宜分散無機顏料,又可分散有機顏料和碳黑。是水性分散劑的開發方向。雖然其用量較大(可為離子性助劑的數倍),但同時作為載體

    樹脂,所得顏料漿具優良的展色性和穩定性。又由于不可逆的水溶性和高分子量,可作為成膜物看待,不會產生副作用。

    E.用于陰極電泳涂料的陽離子型共聚物分散劑,如丙烯酸共聚體接枝PU,主要用于工業在線涂料。不宜與陰離子助劑復配。實踐中,往往要試驗一下助

    劑的水復溶性,以決定是否適用于耐水涂層場合。將助劑在50~70℃烘干,再用水試驗溶解性。結果可出現三種情況:溶解,乳濁,不溶。分別代表:水

    溶性,親水性,疏水性。

    水性分散劑除以上分析的一般特性外,尚需關注它們在涂料配方組成的協調性。除前已述及的基礎涂料對色漿的接受性,還應考察它們對增稠系統的影響

    。已經證實,分散劑的高電解質濃度對增稠過程和涂料光澤是不利的。而親水的或疏水的高分子共聚物類分散劑傾向于加強和穩定增稠系統的作用并且改

    善涂料的光澤。另外,B、D類共聚物分散劑無需潤濕劑配合。

    2.0 溶劑型潤濕分散劑

    由于有機介質普遍具有低的表面張力,因此,在這一領域使用的潤濕劑,毋寧說也是分散劑,只不過它們的分子量低,不能形成穩定的分散體,需要與高

    分子分散劑配合使用才能發揮他們獨有的作用。溶劑型涂料,涉及的介質極其復雜而廣泛,不僅因其溶劑種類,更因其成膜物質的特性而要求在相容性原

    則下,選擇不同組成特性的分散劑。所以形成了品種眾多的分散劑系列。就一般分類看,也象水性助劑那樣有離子型、非離子型、尚有相當數量的具有陽

    離子結構特征的產品。分子量從數百量級的普通大分子以及數萬量級的高分子組成。只不過,在溶劑型涂料中,由于介質普遍不象水那樣具有高介電常數

    ,所以離子性作為其特征并不具太大意義。溶劑型涂料所使用的分散劑,主要依賴于其提供體系的錨固作用和空間位阻。水性潤濕分散劑 劉經理 18733901009

    2.1 溶劑型涂料用低分子量分散劑
    此類助劑又稱傳統型分散劑,顧名思義,這是化學上最早開發的一類產品,也是現代高分子分散劑的前身。分子量介于400~2000之間。主要是線型烷基酰

    胺類或枝型多聚羧酸、或是多聚羧酸與多元胺組成的低聚物,非離子型居多。不會向涂層引入親水性,機理上是多元酸的羧基緊密排列在基面(如:金屬

    )上,疏水一端向外,排列成疏水層。因為這一特性而被用于防腐、防銹涂料中。缺點是分子量低,不能形成有效的位阻空間。不適宜分散有機顏料和高

    色素碳黑。所能達到的細度值和流動性有限。用于工業涂料也有泛黃傾向。但它們的低極性特征,使能溶于脂肪烴類溶劑。因而,廣泛適用于傳統油漆以

    及溶劑型丙烯酸建筑涂料中。

    2.2 溶劑性涂料用高分子分散劑
    又稱超分散劑,是現代分散劑的主流設計方向。前已述及,在溶劑型涂料中介質的低介電常數使得靜電斥力機制不能發揮作用。為了穩定顏料的分散,特

    別是有機顏料和碳黑必須開發高分子量的結構組成。使空間位阻成為主要作用方式。大體上,高分子分散劑有以下三類:
    F. 聚酯主鏈結構的活性衍生物。典型的結構如:(O—A—C—O)—n]P —Z PR  式中:A—C8—20線型亞烷基或鏈烯基 T---H 或鏈終止基團Z---多元胺

    或聚亞胺的殘基,n=2-10, p≥2   其中[T(OACO)]p : Z=5:1~20:1 (w/w)  聚酯類分散劑可用于中高極性的工業涂料和粉末涂料。

    G.聚氨酯類這是目前開發較為成熟的一類高分子分散劑。其特征是在分子鏈中,均勻分布著一系列的氨基甲酸酯基團或鏈段;或者是分布于接枝的側鏈

    上。并以叔胺和環結構為錨固基團。適用于中高極性系統各種顏料的分散。性能較為全面;形成的色漿粘度低,展色優異。在溶劑型涂料中,唯一對顏料

    分散提出苛求的品種是汽車涂料等工業涂料。使用最高等級的色素碳黑和有機顏料。所使用的介質也以含氧溶劑為主。普通中、低分子量分散劑難以勝任

    這種場合。PU型高分子分散劑出色應對了這種需要。然而,不僅由于此類助劑成本較高,還由于它的高極性,不適合用于低極性涂料品種。因為,在普通

    烴類溶劑中不能很好溶解。分子鏈不能有效的被溶劑化以形成空間位阻。

    H.接枝丙烯酸共聚物
    由于存在游離的羧基等,也用于水性系統。高分子量。分散能力略遜于PU分散劑。但穩定性同樣好;價格適中。適用范圍廣。普通工業涂料,從低極性到

    高極性均可應用。上述二類高分子分散劑構成了當今分散劑的代表品種。尚在開發特殊結構的分散劑組成。如,根據親顏料基團要求設計的具有類似顏料

    結構特征的分散劑等。不斷有新產品問世。高分子分散劑的主要應用技術,是建立與之相適應的極性體系。因為,極性相似的體系意味著更多熱力學相容

    的機會。從而能夠使助劑很好溶于涂料,起到穩定分散狀態作用。保證相容性也是涂膜光澤的重要條件。但是,也要防止溶劑與助劑過分強烈的相互作用

    。以免發生助劑從顏料表面脫吸附。    一般無機顏料例如普通氧化中鉻黃,鉬鉻紅填料,等,評估分散劑的方法最容易就是看降黏.這類顏料本來絮凝性就

    較低,一旦解開就搞定.但是在制復色漆時,我們經常被迫放棄最強的潤濕,反而選用控制絮凝性的潤濕劑(YC-700E),來遷就老是絮凝的有機/炭黑衣避免浮

    色。
    鈦白**一般無機顏料看待,因為它有時候需要100%解絮凝,為了拿到純白高檔面漆;有時又像上面說的要控制,避免浮色。這也是遍地A4010的原因,
    因為B110/A5010降黏很強適合制純白,但是易起調色沖突而分色;A4010則兩點兼顧得較好?;谏厦鎯煞N不同的目標,評估也不同了。純白面漆,建也

    是做流板測試(12秒黏度下淋涂),看20度光澤。如果這樣測試通過,你的白漆儲存穩定,鮮映性,施工適應性(例如汽車漆靜電線噴涂,卷材漆低黏度

    輥涂,等這些涂裝線是白漆毒藥)都能通過。但是!這個色漿不保證調色不浮色!調復色時多半必須忍痛割愛,放點
    5066/P104之類,這時如果你流板,是霧影的就對了。重點還是有機顏料?;谂c絮凝對抗的原則,流板法是最常用的評估方法(可得到光澤和鮮映性)

    。另一個可以用的是顏色擴展法。標準白色中調入有機顏料色漿制得色漆,熱儲存(一般50C),一周到八周自定。出來后色漆一分為二,一半放入玻璃

    珠再次砂磨2小時,然后兩邊比色差。顏色擴展是更加嚴格的指研測試,適用于高端的汽車修補色母,嚴格要求的印鐵等輥涂線。以上兩個方法主要評估

    的是顏料分散體在體系的穩定性。但是這個顏料分散體本身究竟對還是不對,是一個相當微觀的問題,這時我們面對的是微觀粒徑分布問題,許多人討論

    的酞藍的側面色相,炭黑的藍相,等等均屬有機顏料,
    炭黑的散射色相,其目標本質是0.05-0.5微米范圍內顏料分散體的分布,例如哥倫比亞炭黑公司報告是0.07微米級別的炭黑顆粒提供了炭黑的散射藍相,

    小于此粒徑的提供紅棕色相。那么除了配備電鏡,或做激光粒度分布,我們的日常工作只能是目測其色相了,這需要經驗。分散劑不同,有機顏料色相有

    相當大的差異,Solsperse 產品當年一炮走紅就是因為它的FW200的藍相。對此我能給的建議就是先制純單色色漆,在透明底材/黑白卡紙/兩種底材上觀

    察其色相或與標樣比照。透明底材可以看清正透射,黑底能把散射/干涉表現出來而吸收掉正透射色光。這樣就能比照每個批次麻煩的有機顏料色相,
    確定其分散好壞了。一個典型的例子是納米二氧化鈦,可以比較黑底上的藍相深淺來確定哪個樣品是對的。同理用于其它有機顏料。
    色相的評估在高端的汽車面漆中成為篩選分散劑的重要手段,也就是說,如果這個有機色相(例如正蘭側紫)對了,即便黏度高點,也應該用正確色相的

    分散劑,如果有浮色,調整旁的部分來適應它,因為散射色相人工吊不出的,當年汽巴著名的A3B當道,幾大顏料公司克萊恩,DIC,拼命想用現有的有機

    紅拼出一個一樣的,就是散射色相不對,不是A3B高級而是散射極難調。既然分散劑能夠影響它,那么這一點就是很關鍵的評估因素了。所以評估有機顏

    料,炭黑的黑度,透鐵的透明度,常規測試之后就都是需要積累經驗的練眼了。練好了,一眼看去,就大概知道哪個分散劑是對的。至于細度摔得快不快

    類,不應該是選擇分散劑的主要因素。
    分散劑是一種在分子內同時具有親油性和親水性兩種相反性質的界面活性劑??删环稚⒛切╇y于溶解于液體的無機,有機顏料的固體顆粒,同時也能防

    止固體顆粒的沉降和凝聚,形成安定懸浮液所需的藥劑。
    分散劑的原理:
    大部分分散劑都是通過潤濕、研磨與分散、偶聯和包裹穩定的過程來達到分散顏填料的目的。而在水性涂料當中,由于成本控制原因,又不能使用較貴的

    分散劑?,F在市場上用的大部分是屬于陰離子和非離子型的潤濕分散劑。它們的原理就是低的表面張力,很快的潤濕顏料粒子,再通過高的剪切力,如散

    機、研磨機器等使顏料粒子形成一個半絮凝狀(或叫做可控絮凝)的分散體。分散良好的顏填料分散體和最佳涂料性能是同義語,二者密切相關,涂料的

    著色力,透明度,遮蓋力,表面光澤和流動性常常被用來估計顏填料的分散程度;以下三點用評價分散劑的分散能力性能。(1)降低體系粘度(2)提高

    體系展色性(3)改善光澤。
    Dispersant(分散劑):
    一種化學品,加入水中增加其去顆粒的能力。Documentation(文件編制):關于裝配的資料,解釋基本的設計概念、元件和材料的類型與數量、專門的制

    造指示和最新版本。使用三種類型:原型機和少數量運行、標準生產線和/或生產數量、以及那些指定實際圖形的政府合約。"分散劑" 在工具書中的解釋

    促使物料顆粒均勻分散于介質中,形成穩定懸浮體的藥劑。分散劑一般分為無機分散劑和有機分散劑兩大類。常用的無機分散劑有硅酸鹽類(例如水玻璃)

    和堿金屬磷酸鹽類(例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機分散劑包括三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂

    肪酸聚乙二醇酯、LBD-1分散劑等。水性潤濕分散劑 劉經理 18733901009

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