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選擇潤(rùn)濕分散劑的幾個(gè)注意要點(diǎn)
1涂料體系
涂料按介質(zhì)不同劃分為水性、溶劑型、粉 末等幾大體系。一般情況下,所用的潤(rùn)濕分散劑是不通用的。助劑提供者首先應(yīng)介紹該助劑是用于水性的或是溶劑型,以與使用者的要求相吻合。如果用錯(cuò),不僅起不到潤(rùn)濕分散效果,還會(huì)造成意想不到的弊病。
2顏料
涂料中需要的顏料也分為很多類型,如有機(jī)和無機(jī),還有堿性和酸性,不同的顏料也具有不同的特點(diǎn),每種顏料需要的潤(rùn)濕分散劑也不同。無機(jī)顏料如碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉、鐵紅、鐵黃等,這些極性的分子結(jié)構(gòu)非常易于與酸性基團(tuán)如羧酸,磷酸或硫酸官能團(tuán)相互作用,一般選用陰離子型如羧酸鹽類、磷酸酯類、磺酸鹽類等。對(duì)有機(jī)顏料來說,芳香基團(tuán)會(huì)很有效果,含有芳香基團(tuán)(如苯基和萘基)的分散劑,對(duì)分散體的長(zhǎng)期穩(wěn)定特別有幫助。
3基料(即樹脂)
不同的樹脂體系對(duì)顏料的潤(rùn)濕性不同,因此對(duì)潤(rùn)濕分散劑的選擇也有一些限制。
4體系相容性
在一個(gè)涂料體系中,所使用的助劑一般不僅僅是潤(rùn)濕分散劑,可能還有流平劑、消泡劑等,這樣相容性就極為重要。有些潤(rùn)濕分散劑的乳化性能較強(qiáng),很可能會(huì)使消泡劑乳化而失去消泡能力。注意相容性,有利于配方平衡,使產(chǎn)品綜合性能得以兼顧。
5良好的價(jià)格性價(jià)比
在低價(jià)的產(chǎn)品中使用高質(zhì)高價(jià)的助劑,造成成本的大幅度上升,是很不經(jīng)濟(jì)的。選用何種潤(rùn)濕分散劑,還要與產(chǎn)品的檔次相一致,以求價(jià)格與性能的統(tǒng)一。
分散效率試驗(yàn)方法
試驗(yàn)的目的,在于從眾多的潤(rùn)濕分散劑中選出最合適的品種并確定最佳用量。在初步篩選時(shí),可采用以下兩種方法進(jìn)行:
1觀察顏料粒子的重力沉降
用重力沉降法對(duì)分散劑效率進(jìn)行初步篩選,十分簡(jiǎn)單易行。其方法是:將待選的分散劑極稀溶液裝人一系列試管中,再加人一定而少量的待分散顏料,經(jīng)猛烈搖動(dòng)后,置于一旁,觀察相對(duì)沉降速率、上層清液濁度及最終沉降體積。相對(duì)沉降速率越小,上層清液濁度越大,最終沉降體積越小,說明分散效率越好。
2測(cè)定顏料分散體的粘度
加人分散劑引起粘度大幅度下降是分散很實(shí)際的指標(biāo)。使用該法可選擇最佳的分散劑及其用量。方法是:
(1) 用顏填料和水制成漿料
(2) 每次在漿料中滴入0.05%左右的分散劑(基于顏填料的質(zhì)量比),并測(cè)量粘度
(3) 達(dá)到最小粘度再做三次滴加
(4) 作出粘度對(duì)分散劑的曲線圖
(5) 最佳分散劑用量=最小分散劑用量*150%
值得注意的是,并非分散劑用量越大,粘度會(huì)越低。由于粘度的逆增長(zhǎng)或平穩(wěn)效應(yīng)在分散劑濃度低時(shí)也常常表現(xiàn)出來,分散劑過量不僅會(huì)造成浪費(fèi),也會(huì)帶來其它負(fù)作用。有時(shí)改變剪切速率測(cè)定粘度也有幫助。
潤(rùn)濕和分散助劑歸屬于研磨范疇,要使性質(zhì)得到最佳展現(xiàn),研磨的配方和組分投人的次序都會(huì)影響到研磨的質(zhì)量。因此,要選出最佳分散劑及其用量,得到最佳的研磨配方和操作工藝,還要進(jìn)行以下反復(fù)試驗(yàn)。
(1)采用同樣的研磨配方和工藝,選用同樣用量、但品種不同的助劑,測(cè)定同樣研磨時(shí)間的細(xì)度或達(dá)到同樣細(xì)度時(shí)的研磨時(shí)間。一般認(rèn)為,時(shí)間越短、細(xì)度越低的助劑效果越好。
(2)采用同樣的研磨配方和工藝,選用同樣助劑的不同用量、測(cè)定同樣研磨時(shí)間的細(xì)度或達(dá)到同樣細(xì)度的研磨時(shí)間。一般認(rèn)為,時(shí)間越短、細(xì)度越低的助劑用量效果越好。
(3) 采用同樣的助劑和用量,改變研磨配方和投料次序,測(cè)定同樣研磨時(shí)間的細(xì)度或達(dá)到同樣細(xì)度的研磨時(shí)間。一般認(rèn)為,時(shí)間越短、細(xì)度越低的配方和投料次序越合理。
顏料分散質(zhì)量的評(píng)定方法
所選用的潤(rùn)濕分散劑所達(dá)到的效果如何,可用以下方法進(jìn)行評(píng)定:
01測(cè)定細(xì)度
顏料在漆料中的分散程序一般是用“刮板細(xì)度計(jì)”來測(cè)定的。ASTM之D1210-64 和 GB/T 1724-1979規(guī)定了涂料工業(yè)常用細(xì)度計(jì)的測(cè)定程序。該方法所測(cè)定的是顏料分散體中存在的最粗顏料粒子。不同的涂料產(chǎn)品,所應(yīng)達(dá)到的細(xì)度指標(biāo)是不同的。
02指研”試驗(yàn)
通過“指研”來評(píng)判分散劑對(duì)顏料是否合適。指研區(qū)與其他區(qū)域之間色差越小,表示分散穩(wěn)定得越好,而色差越大,則表示顏料絮凝得越厲害,在體系中分散不佳。
03電子顯微鏡觀察粒徑分布和狀態(tài)
利用電子顯微鏡可觀察濕涂料中顏料的粒徑分布和聚集狀態(tài),是否有絮凝、析出等現(xiàn)象,也可觀察干涂膜中顏料的粒徑分布和狀態(tài)。
04測(cè)定著色力和色相
測(cè)定分散色漿的著色力和色相可以確定顏料分散得好壞。一般認(rèn)為紅色帶黃相、黃色帶綠相、綠色帶藍(lán)相、藍(lán)色帶紅相時(shí),顏料分散效果較好。
05測(cè)定涂料的貯存穩(wěn)定性
如果分散效果不好,貯存后粒子會(huì)形成絮凝,粘度增加。表明分散不完全,體系穩(wěn)定性差。
06 涂膜的光澤和透明度
涂膜的光澤和透明度(對(duì)透明顏料)是合適的穩(wěn)定化作用的重要標(biāo)志,可用來評(píng)估助劑的正確用量。顏料分散得好,涂膜表面粗糙度低、光的漫反射低、光澤高、透明度高。測(cè)定光澤可用光澤儀來測(cè)定。透明度可用目測(cè)或用分光光度計(jì)檢測(cè)。