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颜料的分散稳定过程

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文章出处: 网责任编辑: 作者: 人气: 发表时间:2018-12-27 09:08:59

    颜科的分散稳定过程并非是简单的粉末化而是使粒子均匀地分布于介质获得不重新聚集、不絮凝、不沉淀的分散体系。颜料的分散稳定包括颜料的润湿、颜料粒子的分散及分散稳定三个过程。将颜料润湿使颜料粒子表面上吸附的空气逐渐被分散介质所取代后还要通过剪切力或冲击力将润湿后的颜料粒子聚集体破碎成为更为细小的颜料颗粒被粉碎后细小的粒子通过碰撞可以重新聚集或絮凝为了阻止这一现象的发生,,就要在粒子之间引入足够的斥力使其达到分散稳定。从理论上讲这三个过程完成之后颜料以初级粒子的形态分散在介质中形成稳定的分散体系。而实际应用中由于粒子的表面能量高非常容易发生粒子的聚集或絮凝同时在生产中也难以制备因此颜料的分散水平远远低于这个水平。


1颜料的润湿 

颜料的润湿是颜料分散稳定的重要开始步骤目的是使颜料粒子表面上吸附的空气逐渐地为分散介质所取代。在颜料润湿过程中表面张力是关键。只有在颜料的表面张力高于分散介质的表面张力的情况下润湿过程才能正常进行。这对于有机介质一般不成为问题。但由于水性体系中水的表面张力很大颜料粒子尤其是疏水性颜料粒子在水中的润湿能力很弱需加入一定量的表面活性剂。分散介质影响到颜料的润湿速度。不同分散介质的润湿速度有很大差异一般介质的黏度越低对颜料的润湿速度越快。为改进颜料的润湿性或者选择适宜的分散介质或者是对颜料粒子实施物理或化学的表面处理以使颜料粒子表面与介质之间具有良好的匹配性。如在亲水性颜料粒子表面形成疏水性的单分子吸附层或在疏水性颜料粒子表面形成亲水性的吸附层以适应疏水性及亲水性的分散介质。除此之外还有其他因素也影响到颜料粒子的润湿性如粒子形状、表面化学极性、表面吸附的空气量以及分散介质的极性等。良好的润湿性可以使颜料粒子迅速地与分散介质相互接触有助于粒子的粉碎


2颜料粒子的分散 

颜料粒子聚集体的粉碎可以有效地降低粒径。一般通过机械作用如剪切力、压碾等如砂磨、球磨或高速捣碎机等将颜料粒子粉碎使颜料粒子直径大小分布呈正态分布曲线。为获得良好的颜料应用特性力求减少过大或过小的粒子即粒径分布尽量集中在一个较窄的范围内同时随着颜料粒子粉碎为更小的粒子更大的表面积暴露在分散介质中此时新生成的粒子表面要求为介质润湿作为分散介质的连结料数量将减少分散体系的黏度增加导致剪切力加大有助于提高研磨效率。如果介质对新形成的粒子表面润湿时间远比两个未被润湿的表面相接触所需的时间短则可以导致完全润湿而使粒子被介质分开否则因粒子碰撞机会更很快相接触在完全润湿之前有可能重新聚集起来。 

影响颜料粒子粉碎的主要因素是分散机械的剪切力。一般来说剪切力越高颜料的粉碎速率越快粉碎效果越好。


3颜料粒子的稳定 

分散过程的第三个阶段是使已分散的颜料粒子在介质中稳定下来。为了获得良好的稳定效果一是要求在粉碎过程中新形成的粒子表面暴露在分散体系中的能迅速地为介质所润湿即被分散介质所隔离以防止再重新生成较大的粒子。二是在颜料粒子上包覆一层起稳定作用的吸附层产生有效的屏蔽防止粉碎的粒子发生再次聚集或凝聚。稳定化是影响整个分散效果的关键。润湿和分散固然是颜料分散过程中的重要步骤而选择适当的分散介质和分散设备此两个步骤一般极少产生问题。而稳定化却不同。即使前面的润湿和分散过程进行得很完全颜料分散体也不一定稳定。因为如果颜料粒子不能被分散介质所隔离或在其表面包覆一层吸附层颜料粒子间就会相互吸引而发生絮凝导致颜料粒度增大降低颜料的应用性能如遮盖力、着色强度、光泽等因此必须尽可能地减少絮凝使分散粒子在特定的环境中稳定。

 

此文关键字: 颜料色浆;颜料分散;颜料粉;水性体系;水性颜料