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分散劑應(yīng)符合下列要求:
具有良好的分散性,可防止填料顆粒相互聚集;與樹脂和填料有較好的相容性,熱穩(wěn)定性好;
成型加工時(shí)流動(dòng)性好,不會(huì)造成色差;不影響產(chǎn)品性能;無毒,價(jià)格低廉;分散劑用量一般為母料質(zhì)量的5%。
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與醇配合使用,硬脂酰胺可提高潤滑性和熱穩(wěn)定性,用量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)0.3%-0.8%,還可作為聚烯烴的潤滑劑;乙烯基雙硬脂酰胺,亦稱乙撐基雙硬脂酰胺,是一種熔點(diǎn)較高的潤滑劑,用量為0.5%~2%,粘度較高;硬脂酸單甘酯(GMS),三硬脂酸甘油酯(HTG);油酸酰用量0.2%-0.5%;含烴石蠟固體,熔點(diǎn)為57~70℃,不溶于水,溶于,樹脂的分散性、相容性、熱穩(wěn)定性較差,用量一般在0.5%以下。
雖然石蠟屬于外部潤滑劑,但它是非極性直鏈烴,無法潤濕金屬表面,也就是無法阻止 PVC等樹脂與金屬壁的粘連,只有與硬脂酸、硬脂酸鈣等共用時(shí),才會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用。
液態(tài)石蠟:在擠出和注射成型過程中,凝固點(diǎn)(-15℃)~(-35℃)與樹脂相容性差,加入量一般為0.3%~0.5%,過多則會(huì)使加工性能變差。
微結(jié)晶石蠟:由石油煉制而成,具有較大的相對分子量,有多種異構(gòu)體,具有65~90℃的熔點(diǎn),具有良好的潤滑性和熱穩(wěn)定性,但分散度較差,用量一般為0.1%~0.2%,佳與硬脂酸丁酯、脂肪酸配合使用。
一種金屬鹽,用于高脂肪酸,稱為金屬皂,例如硬脂酸鋇(BaSt),適合多種塑料,用量約為0.5%;硬脂酸鋅適合聚烯烴, ABS等,用量約為0.3%;硬脂酸鈣適合通用塑料,用于外潤滑,用量約0.2%~1.5%;其它硬脂酸皂,如硬脂酸鎘(CdSt),硬脂酸鎂(MgSt),硬脂酸銅(CuSt)。
低分子蠟是由各種聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯、聚或其它聚合物改性物經(jīng)裂解、氧化而成的一系列具有不同性質(zhì)的低聚物。它的主要產(chǎn)品有:均聚物,氧化均聚物,乙烯-丙烯酸共聚物,乙烯-乙烯共聚物,低分子離聚物等五種類型。聚乙烯蠟是其中常見的一種。
普通聚乙烯蠟的平均相對分子量在1500~4000,軟化點(diǎn)在102℃;其它規(guī)格的聚乙烯蠟的平均相對分子量在10000~20000,軟化點(diǎn)在106℃;氧化聚乙烯蠟的長鏈分子中含有一定量的酯基或皂基,因此在內(nèi)外潤滑方面, PVC、 PE、 PP、 ABS都比較均衡,而且在透明性方面,也是很好的。分散劑的種類較多,實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境較多,選擇合適的分散劑非常重要。
聚乙二醇200或400 (分子量約190-420)是一種優(yōu)良的分散劑/增溶劑/潤濕劑/水溶性溶劑。聚乙二醇200或400為親油性,能很好地與親水性較低的分散物(HLB value)形成穩(wěn)定的分散體系。
非離子性濕潤分散劑
無水電離,無電荷,對顏料表面的吸附較弱,主要用于水系涂料。以乙二醇和多元醇為主,減少表面張力,改善潤濕性。作為潤濕劑或乳化劑,與陰離子分散劑配合使用,廣泛用于水性色漿、水性涂料和油墨。
聚合物超分散劑
聚合物分散劑是常用的,也是穩(wěn)定的。聚合物分散劑也分為多己內(nèi)多酯醇-多乙烯嵌段共聚物分散劑、丙烯酸酯類聚合物、聚氨酯類聚合物、聚酯類聚合物或聚酯類聚合物分散劑等,其錨定基團(tuán)一頭纏繞在樹脂上,另一頭纏繞在顏料顆粒上,因而貯存穩(wěn)定性較好。
可控自由基超分散劑
利用新的控制自由基聚合技術(shù)(CFPP),可以使分散劑的結(jié)構(gòu)更加規(guī)范。通常使用的方法有: GTP、 ATRP (原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)、 RAFT (可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移可控的自由基聚合)、 NMP (穩(wěn)定自由基聚合)、 TEMPO等。利用可控自由基聚合技術(shù),可使分散劑的相對分子質(zhì)量分布更加集中,同時(shí)對基團(tuán)的錨定更加集中,效率更高。
溶解鏈通常是通過羥基酸縮聚或內(nèi)酯化合物的開環(huán)反應(yīng)來形成,而其端基類型和分子量則可以通過加入單元羧酸或單元醇來控制。工業(yè)界很少有羥基酸及內(nèi)酯類化合物可用于上述聚合反應(yīng),比較實(shí)用的是12-羥基硬脂酸和ε-已內(nèi)酯兩種。用脂肪酸或樹脂作封端劑,在羥基酸和內(nèi)酯化合物的聚合過程中,可得到羧基聚酯。在某些情況下,該聚酯可直接用作超分散劑(如在芳烴溶劑中分散金屬氧化物粉末),也可通過某種化學(xué)反應(yīng)連接到錨固基上。舉例來說,端羧基聚酯可以與多元胺及醇胺物質(zhì)反應(yīng),產(chǎn)生超分散劑,以一 C一 NH一或一 C一0—為橋基,以胺為錨固基。
本發(fā)明的超分散劑還能與無機(jī)酸、有機(jī)羧酸和顏料磺化衍生物反應(yīng),使錨固基變成胺鹽。還可與、等化劑反應(yīng),使錨固基變?yōu)榧句@鹽。、 N、 N-、十八氨基氨基丙胺、二醇胺等是適合的多胺或醇胺物質(zhì)。
端羥聚酯可由端羧基聚酯與環(huán)氧化物反應(yīng)制得,也可由羥基酸縮聚或內(nèi)酯化合物的開環(huán)反應(yīng)由單元醇作為調(diào)聚劑制得。端羥聚酯與錨固基的聯(lián)接通常是由多異作中介。若多異的官能團(tuán)數(shù)目為 m,則與端基羥基聚酯等等量反應(yīng)后,在溶劑鏈的末端形成(m一1〉個(gè) NCO基團(tuán)。單 NCO可作為錨固基,也可與氮?dú)狻㈦p酸胺、2-硫基-1,4-二酸等物質(zhì)反應(yīng),使錨固基分別轉(zhuǎn)化為脲基、基和羧基。