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水性色浆中润湿分散剂的快捷选择方法——粘度法

发布于:2015/3/20 12:30:36

关键词:色浆,涂料,研磨,色粉,颜料黄,分散机,颜料粒子,颜料红,测色仪
简  介:颜料的润湿性主要取决于颜料的表面化学跟物理特性。颜料的分散包括三个经历:颜料粒子表面吸附的空气被分散介质所取代,即润湿经历;颜料聚集体在机械力作用下破碎,形成原生粒子或较小的聚集体,即机械粉碎分散经历...

  颜料的润湿性主要取决于颜料的表面化学跟物理特性。颜料的分散包括三个经历:颜料粒子表面吸附的空气被分散介质所取代,即润湿经历;颜料聚集体在机械力作用下破碎,形成原生粒子或较小的聚集体,即机械粉碎分散经历;阻止分散后的颜料粒子或较小的聚集体再聚集,即稳定经历[1]。想要取得相比稳定的颜料分散体系,必须依靠润湿分散剂的帮助。

  润湿分散剂的发展发展动向之一是向高相对分子质量发展[2-4]。近年开发的拥有颜料亲跟基的高分子聚合物分散剂分子量更大,在颜料表面上吸附牢度更强,空间位阻效应更强,使水性色浆的颜料分散技术得以快速发展。这类分散剂是一类新型高效的聚合物型分散助剂,克服了传统分散剂在分子结构上的局限性,在水性体系中拥有良好的分散效果[5]。它主要通过锚固基团吸附在颜料颗粒表面,通过亲水性溶剂化链分散在水中,进而可以快速而充足的润湿颗粒,增加其在水中的亲跟力;通过空间位阻作用跟双电层作用,使分散的颜料颗粒不容易聚沉或絮凝,增加分散体系的稳定性[6]。

  颜料的润湿跟分散是色浆生产的核心,本文根据科迪公司常用的润湿分散剂,针对不一样颜料色粉特性,对润湿分散剂的选定给予一种快捷方法,为将来产品的改进跟研发给予一定的依据。

  1实验部分

  1.1实验试剂及设备

  润湿分散剂、颜料等色浆配方组成所需原材料:广州市番禺科迪色彩有限公司给予;色差计:美国DATACOLOR;旋转粘度计:广州市标格达实验用品有限公司;分散机、恒温恒湿干燥箱、涂布器:上海现代环境工程技术有限公司;电子天平、烧杯:市售。

  1.2实验采纳方法:粘度法

  将润湿分散剂跟水按照一定比例在高速分散机下(500r/min)均匀混合,然后添加颜料,在1500r/min下,分散15min(文中除特别介绍,所用的分散剂:水:颜料均按照4:1:5的比例),测定其分散液的旋转粘度。然后分析对比,筛选合适的分散剂进行配方验证。

  2实验结果跟讨论

  

 

  表1不一样润湿分散剂对酞菁绿(P.G.7)的分散粘度

  

 

  表1不一样润湿分散剂对酞菁绿(P.G.7)的分散粘度

  从表1能够看的出,因为酞菁绿本身密度稍大,大多分散体系在静置一段时间后都出现结底的现象,这样可能在同等条件下选择。从表中可知,润湿分散剂B无论是分散状态还是体系的粘度,都能介绍对酞菁绿的分散状态相比好,其次分散状态较好的为润湿分散剂D、F、E、C跟G。因此考虑以润湿分散剂B为主分散剂,并跟别的几种分散剂进行搭配。表3为研磨实验后助剂选择的验证实验结果。

  

 

  表2不一样润湿分散剂对酞菁绿(P.G.7)验证实验

  色浆研磨后状态:粘度小,流动性良好。

  将以上三个配方色浆在涂料中的展色力对列如下(以1#为标准)

  

 

  表2不一样润湿分散剂对酞菁绿(P.G.7)验证实验

  颜色指标是采纳电脑测色仪得出的结果,这里:

  △L表态明暗度。如为正值,介绍明暗度较亮:负为较暗。

  △a表态偏红或偏绿。如为正值,介绍偏红:负为偏绿。

  △b表态偏黄或偏蓝。如为正值,介绍偏黄:负为偏蓝

  △E表态总色差。

  △str表态着色力差。(下面的一模一样内容均不再做介绍)

  以上三种配方分散分散状态良好,从表2可知,配方1#展色力最好,即介绍润湿分散剂B跟D搭配,色浆的着色力显著提升,这跟粘度法对分散剂的选择的结果一致。

  

 

  表3不一样润湿分散剂对萘酚AS(P.R.112)的分散粘度

  

 

  表3不一样润湿分散剂对萘酚AS(P.R.112)的分散粘度

  从表3从能够看的出,对于颜料红(P.R.112)有较好的润湿效果的较好的是润湿分散剂E、B、A,其次为H跟G。现将分散剂E作为主润湿分散剂,搭配别的分散剂研磨色浆。配方1#(E&B),配方2#( E&A),配方3#(E&H),配方表在这个儿不一一详述。

  色浆研磨后流动性:2#>1#>3#

  将以上三个配方在涂料中的展色力对列如下(以1#为标准)

  

 

  将以上三个配方在涂料中的展色力对比

  以上结果表明,配方2#流动性跟展色力均最好,即介绍润湿分散剂E跟A搭配,色浆的着色力显著提升,流动性显著要好,这跟粘度法对分散剂的选择的结果一致。

  

 

  将以上三个配方在涂料中的展色力对比

  表4可知,对于颜料碳黑(P.BK7)有较好的润湿效果的较好的是润湿分散剂D、M跟F,其次为N,因此对润湿分散剂D、M、F跟N进行搭配。配方1#(D&M),配方2#(D&F),配方3#(D&N)。

  色浆研磨后的流动性相比:1#>3#>2#

  将以上三个配方在涂料中的展色力对列如下(以1#为标准)

  

 

  将以上三个配方在涂料中的展色力对比

  以上结果表明,润湿分散剂D跟M组合,无论是色浆研磨后的流动性还是展色力都要优于别的分散剂。这也验证了粘度法的结果。

  

 

  表5不一样润湿分散剂对颜料黄(P.Y.74)的分散粘度

  

 

  表5不一样润湿分散剂对颜料黄(P.Y.74)的分散粘度

  从表5从能够看的出,对于颜料黄(P.Y74)有较好的润湿效果的是润湿分散剂B、G、L跟A,当中润湿效果最好的是润湿分散剂B,要优于其它试剂。将以上几种润湿分散剂搭配,组合配方1#(B&G),配方2#(B&L),配方3#(B&A)

  以上配方研磨色浆后的流动性相比:1#>2#>3#

  将以上三个配方在涂料中的展色力对列如下(以1#为标准)

  

 

  以上三个配方在涂料中的展色力对比

  对以上数据分析可知,通过粘度法筛选出的配方润湿分散剂B跟G搭配,研磨的色浆无论是流动性还是展色力都是最好的,这跟粘度法测得的结果一模一样。

  

 

  表6不一样润湿分散剂对铁黄(P.Y.42)色粉的分散粘度

  

 

  表6不一样润湿分散剂对铁黄(P.Y.42)色粉的分散粘度

  从表6从能够看的出,对于铁黄色粉有较好的润湿效果的较好的是S、V、B、T、U跟R,当中润湿效果最好的是S,要优于其它试剂。将S分别跟V、B、T组合,配方1#(S&V),配方2#(S&B),配方3#(S&T)。

  研磨后状态:分散粘度小,流动性均良好。

  将以上配方在涂料中的展色力对列如下(以1#为标准)

  

 

  将以上配方在涂料中的展色力对比

  对以上结果分析可知,通过粘度法筛选出的配方S跟V搭配是最好的,从表中能够发现,在分散剂等量时V略优于B、T,可是优势并不显著,由于V、B、T对铁黄(P.Y.42)色粉的分散润湿效果差别不是非常大,这跟粘度法测得的结果一模一样,这介绍粘度法测得的结果拥有一定的参考意义。

  3结论

  从上述实验结果可知,粘度法对润湿分散剂的快速选择存在一定的指导意义。在实际工作中,我们能够通过此法选择出一种(或几种)分散效果最好的起主要作用的润湿分散剂,然后进行合理搭配。

  粘度法在一定程度上减少对助剂选择所需的工作量,可是对于对于配方组成的最终助剂选择还是需要一定的工作验证。所以,对于此法的研究,还需要越来越多的工作家进行补充介绍,可以形成一套更为系统的方法,进而为以后的研究工作更加顺利的进行。

关键词:色浆,涂料,研磨,色粉,颜料黄,分散机,颜料粒子,颜料红,测色仪

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