|
水性潤濕分散劑介紹：
市面上廣泛使用的水性分散劑經(jīng)歷了一個逐步升級換代的過程。目前，曾廣泛使用的卵磷脂類和無機磷酸鹽/酯類，如：KTPP（三聚磷酸鉀）、TKPP（焦
磷酸四鉀）等聚電解質(zhì)類分散劑，由于其生物性缺陷（促進微生物滋生）以及高電解質(zhì)濃度的副作用正在被淘汰。水性潤濕分散劑 劉經(jīng)理 18733901009
新一代的水性分散劑大致可分為以下五類。
A．水溶性高分子聚電解質(zhì)類，以聚丙烯酸的鹽（鈉，鉀，銨）類為代表。屬強離子性。商品形式多為20-30%的水溶液；其金屬鹽有的制備成固體粉末。
大部分易溶于水，無味。依靠在顏料表面產(chǎn)生ξ電位的靜電斥力作用使顏料分散。聚合度在12～18之間具優(yōu)良的分散能力。主要用于無機顏料的分散?？?/p>
急劇降低研磨料的粘度。但形成的色漿具觸變性；由于離子濃度大，分散體的穩(wěn)定性并不好。且HLB值偏高，初期對顏料的潤濕差，需潤濕劑的密切配合
。涂料的色漿接受性差；易于出現(xiàn)調(diào)色障礙(商品色漿主要用HLB值較低的高分子助劑制造)。但價格便宜，用于白漆制備，添加量低。不適合基礎(chǔ)漆的制
備。水性潤濕分散劑 劉經(jīng)理 18733901009
B：親水性丙烯酸酯共聚物，離子濃度大大降低。研磨料既有適宜的剪切力，又形成粘度穩(wěn)定的分散體。對分散無機顏料非常適合。其結(jié)構(gòu)多含有聚氧乙
烯、磺酸基等接枝單元。除具靜電斥力穩(wěn)定機制外，尚依賴空間位阻使分散體得以穩(wěn)定。由于HLB值適中，配漆性能良好。
C．線性大分子離子型或非離子化合物。大部分為聚氧乙烯類活性劑。由于分子量低，聚集態(tài)易于流動。商品形式多為100%或85%等高組成。具一端高密度
活性基團結(jié)構(gòu)的品種用于無機顏料的分散性能優(yōu)良。用于有機顏料和碳黑的品種具一端平面大π鍵環(huán)結(jié)構(gòu)或親顏料基團。此類助劑HLB與B類相似。但屬水
溶性?？赡軙耐磕ぶ杏坞x，有損涂層的理化性能。也有疏水性的此類助劑，給人以較為安全的印象。
D．疏水性共聚物分散劑
大部分也是丙烯酸類，但基本不顯示離子性。有的含有胺類接枝單元等。以空間位阻和有效錨固基團作用穩(wěn)定顏料。HLB值低，制備顏料漿時提供適宜的
剪切力環(huán)境，既適宜分散無機顏料，又可分散有機顏料和碳黑。是水性分散劑的開發(fā)方向。雖然其用量較大（可為離子性助劑的數(shù)倍），但同時作為載體
樹脂，所得顏料漿具優(yōu)良的展色性和穩(wěn)定性。又由于不可逆的水溶性和高分子量，可作為成膜物看待，不會產(chǎn)生副作用。
E．用于陰極電泳涂料的陽離子型共聚物分散劑，如丙烯酸共聚體接枝PU，主要用于工業(yè)在線涂料。不宜與陰離子助劑復(fù)配。實踐中，往往要試驗一下助
劑的水復(fù)溶性，以決定是否適用于耐水涂層場合。將助劑在50~70℃烘干，再用水試驗溶解性。結(jié)果可出現(xiàn)三種情況：溶解，乳濁，不溶。分別代表：水
溶性，親水性，疏水性。
水性分散劑除以上分析的一般特性外，尚需關(guān)注它們在涂料配方組成的協(xié)調(diào)性。除前已述及的基礎(chǔ)涂料對色漿的接受性，還應(yīng)考察它們對增稠系統(tǒng)的影響
。已經(jīng)證實，分散劑的高電解質(zhì)濃度對增稠過程和涂料光澤是不利的。而親水的或疏水的高分子共聚物類分散劑傾向于加強和穩(wěn)定增稠系統(tǒng)的作用并且改
善涂料的光澤。另外，B、D類共聚物分散劑無需潤濕劑配合。
2．0 溶劑型潤濕分散劑
由于有機介質(zhì)普遍具有低的表面張力，因此，在這一領(lǐng)域使用的潤濕劑，毋寧說也是分散劑，只不過它們的分子量低，不能形成穩(wěn)定的分散體，需要與高
分子分散劑配合使用才能發(fā)揮他們獨有的作用。溶劑型涂料，涉及的介質(zhì)極其復(fù)雜而廣泛，不僅因其溶劑種類，更因其成膜物質(zhì)的特性而要求在相容性原
則下，選擇不同組成特性的分散劑。所以形成了品種眾多的分散劑系列。就一般分類看，也象水性助劑那樣有離子型、非離子型、尚有相當數(shù)量的具有陽
離子結(jié)構(gòu)特征的產(chǎn)品。分子量從數(shù)百量級的普通大分子以及數(shù)萬量級的高分子組成。只不過，在溶劑型涂料中，由于介質(zhì)普遍不象水那樣具有高介電常數(shù)
，所以離子性作為其特征并不具太大意義。溶劑型涂料所使用的分散劑，主要依賴于其提供體系的錨固作用和空間位阻。水性潤濕分散劑 劉經(jīng)理 18733901009
2．1 溶劑型涂料用低分子量分散劑
此類助劑又稱傳統(tǒng)型分散劑，顧名思義，這是化學(xué)上最早開發(fā)的一類產(chǎn)品，也是現(xiàn)代高分子分散劑的前身。分子量介于400~2000之間。主要是線型烷基酰
胺類或枝型多聚羧酸、或是多聚羧酸與多元胺組成的低聚物，非離子型居多。不會向涂層引入親水性，機理上是多元酸的羧基緊密排列在基面（如：金屬
）上，疏水一端向外，排列成疏水層。因為這一特性而被用于防腐、防銹涂料中。缺點是分子量低，不能形成有效的位阻空間。不適宜分散有機顏料和高
色素碳黑。所能達到的細度值和流動性有限。用于工業(yè)涂料也有泛黃傾向。但它們的低極性特征，使能溶于脂肪烴類溶劑。因而，廣泛適用于傳統(tǒng)油漆以
及溶劑型丙烯酸建筑涂料中。
2．2 溶劑性涂料用高分子分散劑
又稱超分散劑，是現(xiàn)代分散劑的主流設(shè)計方向。前已述及，在溶劑型涂料中介質(zhì)的低介電常數(shù)使得靜電斥力機制不能發(fā)揮作用。為了穩(wěn)定顏料的分散，特
別是有機顏料和碳黑必須開發(fā)高分子量的結(jié)構(gòu)組成。使空間位阻成為主要作用方式。大體上，高分子分散劑有以下三類：
F. 聚酯主鏈結(jié)構(gòu)的活性衍生物。典型的結(jié)構(gòu)如：（O—A—C—O）—n]P —Z PR 式中：A—C8—20線型亞烷基或鏈烯基 T---H 或鏈終止基團Z---多元胺
或聚亞胺的殘基,n=2-10, p≥2 其中[T(OACO)]p : Z=5:1~20:1 (w/w) 聚酯類分散劑可用于中高極性的工業(yè)涂料和粉末涂料。
G．聚氨酯類這是目前開發(fā)較為成熟的一類高分子分散劑。其特征是在分子鏈中，均勻分布著一系列的氨基甲酸酯基團或鏈段；或者是分布于接枝的側(cè)鏈
上。并以叔胺和環(huán)結(jié)構(gòu)為錨固基團。適用于中高極性系統(tǒng)各種顏料的分散。性能較為全面；形成的色漿粘度低，展色優(yōu)異。在溶劑型涂料中，唯一對顏料
分散提出苛求的品種是汽車涂料等工業(yè)涂料。使用最高等級的色素碳黑和有機顏料。所使用的介質(zhì)也以含氧溶劑為主。普通中、低分子量分散劑難以勝任
這種場合。PU型高分子分散劑出色應(yīng)對了這種需要。然而，不僅由于此類助劑成本較高，還由于它的高極性，不適合用于低極性涂料品種。因為，在普通
烴類溶劑中不能很好溶解。分子鏈不能有效的被溶劑化以形成空間位阻。
H．接枝丙烯酸共聚物
由于存在游離的羧基等，也用于水性系統(tǒng)。高分子量。分散能力略遜于PU分散劑。但穩(wěn)定性同樣好；價格適中。適用范圍廣。普通工業(yè)涂料，從低極性到
高極性均可應(yīng)用。上述二類高分子分散劑構(gòu)成了當今分散劑的代表品種。尚在開發(fā)特殊結(jié)構(gòu)的分散劑組成。如，根據(jù)親顏料基團要求設(shè)計的具有類似顏料
結(jié)構(gòu)特征的分散劑等。不斷有新產(chǎn)品問世。高分子分散劑的主要應(yīng)用技術(shù)，是建立與之相適應(yīng)的極性體系。因為，極性相似的體系意味著更多熱力學(xué)相容
的機會。從而能夠使助劑很好溶于涂料，起到穩(wěn)定分散狀態(tài)作用。保證相容性也是涂膜光澤的重要條件。但是，也要防止溶劑與助劑過分強烈的相互作用
。以免發(fā)生助劑從顏料表面脫吸附。 一般無機顏料例如普通氧化中鉻黃,鉬鉻紅填料,等,評估分散劑的方法最容易就是看降黏.這類顏料本來絮凝性就
較低,一旦解開就搞定.但是在制復(fù)色漆時,我們經(jīng)常被迫放棄最強的潤濕,反而選用控制絮凝性的潤濕劑(YC-700E),來遷就老是絮凝的有機/炭黑衣避免浮
色。
鈦白**一般無機顏料看待，因為它有時候需要100%解絮凝，為了拿到純白高檔面漆；有時又像上面說的要控制，避免浮色。這也是遍地A4010的原因，
因為B110/A5010降黏很強適合制純白，但是易起調(diào)色沖突而分色；A4010則兩點兼顧得較好?；谏厦鎯煞N不同的目標，評估也不同了。純白面漆，建也
是做流板測試（12秒黏度下淋涂），看20度光澤。如果這樣測試通過，你的白漆儲存穩(wěn)定，鮮映性，施工適應(yīng)性（例如汽車漆靜電線噴涂，卷材漆低黏度
輥涂，等這些涂裝線是白漆毒藥）都能通過。但是！這個色漿不保證調(diào)色不浮色！調(diào)復(fù)色時多半必須忍痛割愛，放點
5066/P104之類，這時如果你流板，是霧影的就對了。重點還是有機顏料。基于與絮凝對抗的原則，流板法是最常用的評估方法（可得到光澤和鮮映性）
。另一個可以用的是顏色擴展法。標準白色中調(diào)入有機顏料色漿制得色漆，熱儲存（一般50C），一周到八周自定。出來后色漆一分為二，一半放入玻璃
珠再次砂磨2小時，然后兩邊比色差。顏色擴展是更加嚴格的指研測試，適用于高端的汽車修補色母，嚴格要求的印鐵等輥涂線。以上兩個方法主要評估
的是顏料分散體在體系的穩(wěn)定性。但是這個顏料分散體本身究竟對還是不對，是一個相當微觀的問題，這時我們面對的是微觀粒徑分布問題，許多人討論
的酞藍的側(cè)面色相，炭黑的藍相，等等均屬有機顏料，
炭黑的散射色相，其目標本質(zhì)是0.05-0.5微米范圍內(nèi)顏料分散體的分布，例如哥倫比亞炭黑公司報告是0.07微米級別的炭黑顆粒提供了炭黑的散射藍相，
小于此粒徑的提供紅棕色相。那么除了配備電鏡，或做激光粒度分布，我們的日常工作只能是目測其色相了，這需要經(jīng)驗。分散劑不同，有機顏料色相有
相當大的差異，Solsperse 產(chǎn)品當年一炮走紅就是因為它的FW200的藍相。對此我能給的建議就是先制純單色色漆，在透明底材/黑白卡紙/兩種底材上觀
察其色相或與標樣比照。透明底材可以看清正透射，黑底能把散射/干涉表現(xiàn)出來而吸收掉正透射色光。這樣就能比照每個批次麻煩的有機顏料色相，
確定其分散好壞了。一個典型的例子是納米二氧化鈦，可以比較黑底上的藍相深淺來確定哪個樣品是對的。同理用于其它有機顏料。
色相的評估在高端的汽車面漆中成為篩選分散劑的重要手段，也就是說，如果這個有機色相（例如正蘭側(cè)紫）對了，即便黏度高點，也應(yīng)該用正確色相的
分散劑，如果有浮色，調(diào)整旁的部分來適應(yīng)它，因為散射色相人工吊不出的，當年汽巴著名的A3B當?shù)?，幾大顏料公司克萊恩，DIC，拼命想用現(xiàn)有的有機
紅拼出一個一樣的，就是散射色相不對，不是A3B高級而是散射極難調(diào)。既然分散劑能夠影響它，那么這一點就是很關(guān)鍵的評估因素了。所以評估有機顏
料，炭黑的黑度，透鐵的透明度，常規(guī)測試之后就都是需要積累經(jīng)驗的練眼了。練好了，一眼看去，就大概知道哪個分散劑是對的。至于細度摔得快不快
類，不應(yīng)該是選擇分散劑的主要因素。
分散劑是一種在分子內(nèi)同時具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑。可均一分散那些難于溶解于液體的無機，有機顏料的固體顆粒，同時也能防
止固體顆粒的沉降和凝聚，形成安定懸浮液所需的藥劑。
分散劑的原理：
大部分分散劑都是通過潤濕、研磨與分散、偶聯(lián)和包裹穩(wěn)定的過程來達到分散顏填料的目的。而在水性涂料當中，由于成本控制原因，又不能使用較貴的
分散劑?，F(xiàn)在市場上用的大部分是屬于陰離子和非離子型的潤濕分散劑。它們的原理就是低的表面張力，很快的潤濕顏料粒子，再通過高的剪切力，如散
機、研磨機器等使顏料粒子形成一個半絮凝狀（或叫做可控絮凝）的分散體。分散良好的顏填料分散體和最佳涂料性能是同義語，二者密切相關(guān)，涂料的
著色力，透明度，遮蓋力，表面光澤和流動性常常被用來估計顏填料的分散程度;以下三點用評價分散劑的分散能力性能。（1）降低體系粘度（2）提高
體系展色性(3)改善光澤。
Dispersant(分散劑)：
一種化學(xué)品，加入水中增加其去顆粒的能力。Documentation(文件編制)：關(guān)于裝配的資料，解釋基本的設(shè)計概念、元件和材料的類型與數(shù)量、專門的制
造指示和最新版本。使用三種類型：原型機和少數(shù)量運行、標準生產(chǎn)線和/或生產(chǎn)數(shù)量、以及那些指定實際圖形的政府合約。"分散劑" 在工具書中的解釋
促使物料顆粒均勻分散于介質(zhì)中,形成穩(wěn)定懸浮體的藥劑。分散劑一般分為無機分散劑和有機分散劑兩大類。常用的無機分散劑有硅酸鹽類(例如水玻璃)
和堿金屬磷酸鹽類(例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機分散劑包括三乙基己基磷酸、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂
肪酸聚乙二醇酯、LBD-1分散劑等。水性潤濕分散劑 劉經(jīng)理 18733901009
|
