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分散劑分類(按結(jié)構(gòu))
1.陰離子型潤濕劑
大多數(shù)是由非極性帶負電的親油基和親水基所組成的碳氫鏈部分。兩個基團分別位于兩個分子的兩端,形成非對稱親水親油分子結(jié)構(gòu)。
其品種有:油酸鈉C17H33COONa、羧酸鹽(R- O-SO3Na)、磺酸鹽 R-3Na等。負離子分散劑配伍性能良好,在水性涂料和油墨中有著廣泛的應用。
在溶劑型涂料中,多羧酸聚合物等也可以作為控制絮凝型分散劑廣泛使用。
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濕潤分散劑
從嚴格意義上講,它應該是潤濕劑和分散劑,為什么叫做潤濕分散劑?由于它們的功能難以區(qū)分,許多油墨生產(chǎn)商將其作為油墨的一類化合物。單獨說,潤濕劑是降低物體的表面張力,分子量很小。分散劑的作用是防止油墨顏料的凝結(jié),使分散體系處于印刷穩(wěn)定狀態(tài),有利于印刷,其相對分子量較大。
可按一定比例配制潤濕分散劑。防沉淀劑、穩(wěn)定劑可增加填料的穩(wěn)定性,同時還能提高其耐水、耐酸、耐久,并延長水墨的保質(zhì)期。加入量0~30%,超過30%,水墨連接料含量過低,水墨粘接強度降低。
常見潤濕分散劑有聚磷酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物。
涂層助劑是涂料中不可或缺的成分,它能改進生產(chǎn)工藝,保持貯存穩(wěn)定性,改善施工條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量,并賦予特殊功能。選擇合適的助劑,可以降低成本,提高經(jīng)濟效益。
也稱為涂料輔料,是涂料制備中的輔助材料,可改善涂料性能,促進涂膜形成。有很多種,有催干劑、增韌劑、乳化劑、增稠劑、顏料分散劑、消泡劑、流平劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、抗靜電劑(見塑料助劑)等,其中催干劑和增韌劑用量大。目前,對涂料助劑的研究,主要是應用于水性乳膠漆的助劑。
經(jīng)過幾年的發(fā)展,涂料助劑種類很多,并且在涂料生產(chǎn)的各個階段發(fā)揮著不同的作用。
制備階段為:引發(fā)劑、分散劑、酯交換催化劑;反應工藝有:消泡劑、乳化劑、過濾助劑等;
存放期:防結(jié)皮劑、防沉淀劑、增稠劑、觸變劑、防浮色發(fā)花劑、抗凝劑等;
施工階段有:流平劑、防縮劑、防流掛劑、錘紋助劑、流控流控劑、增塑劑、消泡劑等;
其成膜階段主要有:聚結(jié)助劑、粘合促進劑(又稱附著力增強劑)、光引發(fā)劑、光穩(wěn)定劑、催干、增光、滑化、固化、交聯(lián)、催化等助劑;
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與染料不同的是,顏填料在水或溶劑中不溶解,呈懸浮狀態(tài),屬于固體顆粒。要想在系統(tǒng)中穩(wěn)定存在,必須克服重力的作用,否則就會產(chǎn)生沉淀或分層。在穩(wěn)定系統(tǒng)中,與顏填料粒子自身重力相平衡的是顆粒間的力和顆粒與水的親和力。在水中顆粒尺寸的大小會影響分散穩(wěn)定性,顆粒尺寸越大,需要的平衡力或親和力越大,因此不易在水中穩(wěn)定懸浮。分散劑粉體填料時應選擇顆粒尺寸小,但顆粒尺寸越小表面越容易聚集,這就需要用機械力來破壞聚集體。由于原來顆粒比表面大的比表面積被機械分散后,顏填料會自發(fā)地聚集以降低比表面積,出現(xiàn)返粗的過程,即原始粒子重新聚集成聚集體。
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為防止顏填料返粗,應使用分散劑,同時使顏填料長期穩(wěn)定分散于水中。顏料分散是涂料生產(chǎn)過程中一個重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到涂料的貯存、施工、外觀和漆膜的性能等,因此,合理選擇分散劑是十分重要的一環(huán)。
分散劑一般由兩部分組成:顏填料親和溶劑鏈。分散劑要想獲得理想的性能,就必須有合適的結(jié)構(gòu),要控制好分子量分布,同時要保證錨固基與溶劑化鏈的適當比例。
通常情況下,分散劑的作用機理可分為兩類:電荷斥力和空間位阻。電荷斥力即分散劑作用在粉末表面形成同種電荷,而在粒子間的電斥力作用,則阻止它們聚集在一起。在顏填料表面形成空間位阻,即分散劑作用于顏填料表面,因其體積大,形成空間位阻,難于聚集。目前,分散劑的作用機理基本上可分為三大類:靜電穩(wěn)定型、位阻型、復合型(靜電位阻同時作用)。