分散劑的作用是什么?如何選擇分散劑?
發(fā)布者:鑫浪涂料 發(fā)布時間:2015-9-11
分散劑的作用機(jī)理是什么?
在乳膠涂料中,分散劑是被吸附在顏料、填料表面上的,使粒子間產(chǎn)生離子電荷、物理屏蔽、氫鍵、偶極作用,從而防止了顏料、填料粒子之間產(chǎn)生聚集和絮凝。
1.離子電荷
分散劑多為離子化電解質(zhì),其陰離子部分優(yōu)先吸附在顏料表面,這樣在顏液體界面間形成--負(fù)電層。在液相中,此負(fù)電位又吸引一帶正電的離子云(即正離子區(qū)),從而形成雙電層有效地使顏料粒子相互排斥,在很大程度上支配了膠體體系的穩(wěn)定性。
2.物理屏蔽(保護(hù)膠)
它是通過分散劑分子本身的大小起作用。合成樹脂分散劑的分子較大,它被吸附在顏料粒子上使顏料粒子間產(chǎn)生物理障礙或緩沖層,形成空間位阻而阻止了粒子的相互接觸,從而起到保護(hù)膠的作用。
3.氫鍵
由于分散劑分子具有帶正電和帶負(fù)電的電端,因而它可以使鄰近的水分產(chǎn)生特殊的定向排列,從而形成一個弱的但很重要的鍵--氫鍵,在顏料粒子附近建立起一個附加緩沖層,這可使體系黏度上升,有助于顏料分散體的穩(wěn)定。
4.偶極作用
在電場作用下,不解離的偶極分子內(nèi)部的正-負(fù)電中心發(fā)生偏移,從而產(chǎn)生偶極分子、偶極分子的一端沿著顏料表面排列;另一端伸向液相排斥另一些顏料粒子,即起到分散保護(hù)作用。
如何合理地選擇分散劑?
任何一種分散劑,不可能對所有的顏料、填料都具有良好的分散性能。而它對顏料及基料有很高的選擇性,因而選擇分散劑是一項(xiàng)細(xì)致的工作。
每一種分散劑各有其HLB值(親水親油平衡值)。一般地講,多數(shù)無機(jī)氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽所要求的分散劑,其HLB值在13-20。而酞菁系顏料、漢沙黃等有機(jī)顏料。其HLB值以14左右為宜,炭黑、甲苯胺紅等則要求其HLB值為10-13、HLB體系可應(yīng)用于顏料分散選用表面活性劑。
在乳膠涂料中,一般使用兩種以上分散劑,大多為無機(jī)分散劑與有機(jī)高分子分散劑匹配使用,分散效果較為理想。因?yàn)榈头肿恿康挠袡C(jī)分散劑和無機(jī)分散劑雖有較好的分散或潤濕效果,但由于它們的分子量低,在涂膜中降低了涂膜的耐水性和耐擦洗性。磷酸鹽分散劑在堿性介質(zhì)中易被水解使之失去分散能力,并可能在成膜過程中產(chǎn)生鹽析,使顏料粒子在成膜前絮凝、著色力下降、涂膜發(fā)花。使用分子量較大的有機(jī)高分子分散劑,不僅不會帶來小分子分散劑所帶來的弊病,還有助光澤的提高。
分散劑的常用量為顏料量的0.2-1.0%。應(yīng)注意的是,在計(jì)算用量時要注意對分散劑的固體含量進(jìn)行折算后,才是實(shí)際的用量。
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