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乳膠漆的基本概念和成份-分散劑和增稠劑

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯：小莉作者：小莉人氣：-發(fā)表時(shí)間：2015-03-28 11:14:00

顏料的分散過(guò)程
顏料的分散包括三個(gè)過(guò)程：

*潤(rùn)濕顆粒表面：氣固界面被液固取代的過(guò)程。由于水的表面張力較高，一般都需要加入潤(rùn)濕劑。
*打破顏料絮凝：顏填料粒子在貯存的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)榉兜氯A力相互聚集成為聚集體。需要剪切力將這種聚集體分開(kāi)。
*穩(wěn)定已分散粒子：顏填料分散之后，仍有相互聚集的趨勢(shì)，及絮凝傾向，因此需要將已分散的粒子穩(wěn)定起來(lái)，也就是保護(hù)起來(lái)。否則，絮凝會(huì)導(dǎo)致遮蓋力等性能的下降。分散劑主要起到穩(wěn)定的作用。

什么是分散劑？

*分散劑是在顏料的分散過(guò)程中幫助潤(rùn)濕，降低漿料粘度使分散容易，并且使分散后的顆粒穩(wěn)定地懸浮在液體中的助劑。
*分散劑發(fā)生作用的前提是在顏填料表面的吸附。

乳膠漆所用分散劑的分類
分散劑增稠劑

小分子分散劑

*胺類
·AMP (2-氨基-2-甲基-1-丙醇 )
·DMAE (二甲基-1-氨基-1-乙醇)
*磷酸鹽類
·KTPP (三聚磷酸鉀)
·TSPP (三聚磷酸鈉)
*羧酸類
·檸檬酸

*優(yōu)點(diǎn)
·成本低
·良好的初始分散效果
*缺點(diǎn)長(zhǎng)期分散穩(wěn)定性差

高分子分散劑
分散劑增稠劑

分散劑的作用機(jī)理 – 電荷穩(wěn)定

*分散劑吸附在顏料粒子上使其表面帶電，并在粒子周圍形成雙電層，利用同種電荷的排斥力，使粒子保持穩(wěn)定。
*無(wú)機(jī)分散劑，如多聚磷酸鹽、羥基胺等，可以達(dá)到這一目的。但其只有一個(gè)吸附點(diǎn)，容易脫附。
*高分子分散劑吸附在顏填料表面，也會(huì)使表面電荷密度增大，使粒子穩(wěn)定。分散劑增稠劑

分散劑的作用機(jī)理 – 空間穩(wěn)定

*分散劑吸附在顆粒表面，當(dāng)吸附層達(dá)到一定厚度時(shí)（>8~9nm），其排斥力足以保護(hù)粒子不致聚集。
*高分子分散劑吸附于顏料表面，可以形成厚達(dá)50nm的吸附層，而且聚合物有多個(gè)吸附點(diǎn)，可以此下彼上，不會(huì)脫離顏料，從而可以很好的起保護(hù)作用。
分散劑增稠劑

如何確定分散劑的用量
分散劑增稠劑

*一般推薦分散劑用量為最佳用量的1.5到2倍

增稠劑的分類
分散劑增稠劑

乳膠漆常用增稠劑的分子結(jié)構(gòu)

*纖維素醚類增稠劑

*非離子聚氨酯增稠劑 (聚氨酯) (Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)
*p疏水改性堿溶性乳液 (HASE) (Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)

纖維素醚類增稠劑
分散劑增稠劑

纖維素衍生物, 通過(guò)取代纖維素主鏈上的烷基不同得到不同產(chǎn)品

非離子型聚氨酯增稠劑(聚氨酯)分子結(jié)構(gòu)
(Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)

疏水改性堿溶性乳液(HASE)的分子結(jié)構(gòu)
(Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)
分散劑增稠劑

常用增稠劑的增稠機(jī)理 -羥乙基纖維素HEC
分散劑增稠劑

*巨大的水合體積 (分子量: 10萬(wàn) – 100萬(wàn))
*粘度取決于分子量和極性基團(tuán)的水合能力
常用增稠劑的增稠機(jī)理 -聚氨酯締合型增稠劑
-具有與表面活性劑類似的分子結(jié)構(gòu)
非離子表面活性劑 (分子量: 幾百 – 幾千)

聚氨酯締合型增稠劑(分子量: 5萬(wàn) – 10萬(wàn))
分散劑增稠劑

常用增稠劑的增稠機(jī)理 -聚氨酯締合型增稠劑
-表面活性劑與乳液的締合
分散劑增稠劑

-增稠劑與乳液粒子的締合
分散劑增稠劑

常用增稠劑的增稠機(jī)理 - HASE類締合型增稠劑
分散劑增稠劑

-增稠水相及乳液相

常用增稠劑的增稠效果 -纖維素醚類增稠劑

-易造成體積限制絮凝
分散劑增稠劑

<a href='http://wbfire.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于分散劑的相關(guān)信息' target='_blank'>分散劑</a> 增稠劑

常用增稠劑的增稠效果-締合型增稠劑
-不會(huì)造成體積限制絮凝
分散劑增稠劑

常用增稠劑的性能特點(diǎn)-纖維素醚類增稠劑

*優(yōu)勢(shì)
·增稠效率高
·配方相對(duì)簡(jiǎn)單
·粘度穩(wěn)定性好,對(duì) pH 及涂料中其它組份敏感性小
*局限性
·易受微生物侵蝕
·施工時(shí)抗飛濺性差
·流平及光澤展現(xiàn)差
·生產(chǎn)操作不便(干粉、水溶液、溶液漿）

滾涂飛濺示意圖
分散劑增稠劑

常用增稠劑的性能特點(diǎn)-聚氨酯類締合型增稠劑

*優(yōu)勢(shì)
.生物穩(wěn)定性好-抗生物降解
.優(yōu)異的抗飛濺性
.近似醇酸漆的流動(dòng)效果/施工性能
.較好的耐水性及涂膜耐久性好
.涂膜豐滿度高，涂膜均勻，可獲得高光
.無(wú)絮凝 – 極好光澤展現(xiàn)性能和流平性
.易于調(diào)控高低剪切速率下的流變性能
*局限性
.增稠效率受乳液、PVC、體積固含量等多種因素的影響
.對(duì)表面活性劑/醇類溶劑/分散劑等敏感--著色時(shí)粘度降低明顯

常用增稠劑的性能特點(diǎn)- HASE類締合型增稠劑

*優(yōu)勢(shì)
.生物穩(wěn)定性好-抗生物降解
.優(yōu)良的抗飛濺性
.與纖維素醚類增稠劑及ASE比較，漆膜豐滿度和流平性改善
.液體形式供貨，生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單
.低成本
*局限性
.使用時(shí)需調(diào)節(jié)pH
.耐水/耐堿性相對(duì)較差
.與分散劑配合使用不當(dāng)時(shí)可能造成顏料絮凝或光澤下降
.增稠效率受乳液、PVC、體積固含量等多種因素的影響
.對(duì)表面活性劑/醇類溶劑/分散劑等較敏感

影響增稠劑增稠效率的因素

*乳液粒徑大小
*乳液的種類
*與表面活性劑的相互作用
*與有機(jī)溶劑的相互作用
*顏料體積濃度(PVC)的影響
*體積固體含量(VS)的影響

乳液粒徑大小的影響
分散劑增稠劑