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巨發(fā)·技術(shù)知識(shí) | 用于塑料的[金屬氧化物混相顏料]分散的方法

分類(lèi):技術(shù)文檔     來(lái)源:    發(fā)布時(shí)間:2022-03-31

金屬氧化物混相顏料  mixed metal oxide pigments(MMO)是以各種金屬氧化物或金屬鹽類(lèi)化合物為主要原材料經(jīng)高溫固相化學(xué)合成的干粉狀無(wú)機(jī)著色顏料,包括鈦鉻棕、鈦鎳黃、鈷藍(lán)、鈷綠、鐵鉻黑、錳鐵黑、銅鉻黑、鋅鐵黃、鐵鋅鉻棕及鉍黃等。


      我們把已濕潤(rùn)的顏料顆粒,分散到大量樹(shù)脂基體中去,形成永久性的顆粒分離叫分散。保持分散穩(wěn)定,就是保持顆粒分離,顏料顆粒表面吸附助劑及分散劑形成一個(gè)緩沖層而阻止顆粒接近。在無(wú)機(jī)械分離作用力下,分散劑從顆粒空隙的一端進(jìn)入,被置換的氣體從另一端排出。顏料如聚集緊密(其間隙直徑?。?,分散劑粘度大時(shí),則顏料阻礙分散劑滲入顆粒,所以,如無(wú)機(jī)械分離,潤(rùn)濕進(jìn)度很慢,而且僅能達(dá)到一定的限度。為完成潤(rùn)濕過(guò)程,必須使新暴露的顏料表面與分散劑接觸。常用的研磨就是利用機(jī)械力所能提供的使較大聚集體顆粒破裂的手段,使每個(gè)顆粒表面受到潤(rùn)濕,顏料顆粒進(jìn)入大量分散劑中實(shí)行永久分離。



    顏料的分散方法大致有下列三種:干混合法、融體剪切法和液體研磨法。    
    干混合法:是指顏料與樹(shù)脂由低到高速?gòu)?qiáng)度下混合,顏料分散主要通過(guò)沖擊研磨而實(shí)現(xiàn)的,其主要設(shè)備有高低速混合機(jī);
    融體剪切法:是指在捏合作用下,通過(guò)熔化樹(shù)脂傳遞大剪切應(yīng)力;
    液體研磨法:則是指通過(guò)液態(tài)載體的沖擊式剪切力來(lái)分散顏料。


      目前,市場(chǎng)上能比較好地解決顏料分散性的產(chǎn)品主要有以下幾種商品形式:預(yù)分散顏料色片、漿狀顏料和色母粒三種。除此之外,還有一些如色砂、色餅、色膏等針對(duì)性很強(qiáng)的產(chǎn)品。
      色片:是由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家將顏料加工成顏料色片(Pigmented chips,Color chips)。所謂顏料色片,也稱(chēng)固體色漿、色粒、干片、切片、預(yù)分散顏料,指的是顏料和指定載體樹(shù)脂的固態(tài)均勻混合物,也就是預(yù)分散在樹(shù)脂中的高濃度顏料。預(yù)分散顏料色片中的顏料含量比較高,根據(jù)體系的不同,一般可以在50-70%之間,載體樹(shù)脂的含量比例在30-50%左右,某些如硝化棉(N/C)體系的顏料色片品種還含有環(huán)保的增塑劑。預(yù)分散顏料色片,等同于給油墨制造商按比例配制好的顏料和樹(shù)脂,它可以被直接裝入油墨配方,也可以先按色漿的要求先分散成半成品——色漿,再以色漿加入調(diào)墨油的形式混合制成油墨。由于預(yù)分散顏料可以很容易地在高速分散機(jī)上進(jìn)行分散,其分散細(xì)度完全可以滿(mǎn)足一般油墨的要求。由此可見(jiàn),易分散性是它的最大優(yōu)勢(shì)。如果對(duì)油墨產(chǎn)品的細(xì)度要求很高,或者說(shuō)要求有納米級(jí)效果,可以對(duì)半成品色漿進(jìn)行一次快速砂磨處理,得到的色漿性能可以用“極好的巔峰狀態(tài)”來(lái)形容,不管是色澤、光澤和亮度都是無(wú)與倫比的。預(yù)分散顏料的市場(chǎng)推廣應(yīng)用,有一個(gè)價(jià)格因素在制約。筆者一直希望其能進(jìn)行大規(guī)模的商品化生產(chǎn),從源頭上降低成本。如能和顏料生產(chǎn)廠(chǎng)家一起研究開(kāi)發(fā),不僅能從原材料成本上控制,更能從技術(shù)、服務(wù)上得到長(zhǎng)足進(jìn)展。


   色漿:是由顏料生產(chǎn)廠(chǎng)直接制成漿狀顏料(色漿,Color paste),由油墨、涂料生產(chǎn)廠(chǎng)在生產(chǎn)時(shí)直接加入配方使用,從而可以省卻費(fèi)時(shí)費(fèi)力的研磨作業(yè)工序,得到效果比較滿(mǎn)意的產(chǎn)品。典型意義上的漿狀顏料(色漿)是指顏料生產(chǎn)廠(chǎng)將顏料濕濾餅,采取脫水步驟后,把顏料分散到各種基料中去,制成一種色漿。一般有機(jī)顏料比重小,色漿的顏料含量也較低;而無(wú)機(jī)顏料的比重大,則可達(dá)到較高的顏料含量。漿狀顏料可保持顏料沉淀時(shí)的顆粒尺寸,特點(diǎn)是細(xì)度好、色澤也較鮮明、著色力也較高。


色母粒:色母粒(Color Master Batch)是指顏料按20%-80%的比例經(jīng)研磨或雙螺桿擠出均勻地分散到樹(shù)脂中而制得的顏色顆粒,美國(guó)稱(chēng)之為顏料濃縮物(Pigment Concentration)或顏料制備物(Pigment Preparation)。它具有著色效果優(yōu)越、便于自動(dòng)計(jì)量和運(yùn)輸、節(jié)約能源、無(wú)粉塵、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),在塑料等材料的著色中應(yīng)用普遍。這其中,載體是色母粒的重要組成部分,其作用是增強(qiáng)顏料與要著色的樹(shù)脂之間的親和力和提高著色組分與樹(shù)脂的分散與混合。用茂金屬催化法合成的樹(shù)脂作載體能大大提高顏料在色母粒中的協(xié)同效應(yīng)和分散性。由于顏料在色母粒中分散性提高,更可獲得一個(gè)更均一的相,因此,可以做到顏料用量更少,卻能同時(shí)保持高著色質(zhì)量效果。這是因?yàn)槊饘俅呋ê铣傻臉?shù)脂與Z-N催化法合成的樹(shù)脂不同,茂金屬催化法合成的樹(shù)脂作載體能制備高濃度的色粒,顏料含量更可達(dá)80%。除此之外,色母粒中用茂金屬催化法合成的樹(shù)脂作載體,不僅會(huì)使著色容易,還能使色母粒產(chǎn)生美觀(guān)感,而且對(duì)著色產(chǎn)品的力學(xué)性能也有改善,這是因?yàn)轭伭戏稚⒑靡院?,結(jié)晶性可以提高,得到的制品的耐應(yīng)力、開(kāi)裂性能相應(yīng)提高。


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