巨發(fā)·技術知識 | 用于涂料的[金屬氧化物混相顏料]分散的方法
分類:技術文檔 來源: 發(fā)布時間:2022-03-31
金屬氧化物混相顏料是以各種金屬氧化物或金屬鹽類化合物為主要原材料經高溫固相化學合成的干粉狀無機著色顏料,包括鈦鉻棕、鈦鎳黃、鈷藍、鈷綠、鐵鉻黑、錳鐵黑、銅鉻黑、鋅鐵黃、鐵鋅鉻棕及鉍黃等。
金屬氧化物混相顏料是專業(yè)名稱,在國際上,還常稱呼為復合無機顏料、MMO顏料(Mixed Metal Oxide Pigment)、CICP(Complex Inorganic Color Pigment)等,涂料用途方面,主要用于耐溫油漆、涂料、氟碳涂料等行業(yè)。
金屬氧化物混相顏料用于涂料的分散有三個過程:潤濕、分散和穩(wěn)定。
1潤濕
顏料表面的水分、空氣被溶劑(漆料)所置換稱為潤濕。溶劑型漆的潤濕問題不大,因為溶劑(漆料)表面張力一般總是低于顏料的表面張力的。但是潤濕要有一個過程,特別是因為顏料是一個聚集體,溶劑需要流入顏料的空隙。當溶劑粘度低時,潤濕的速度可以很快。要注意加顏料和溶劑的順序,要先加溶劑后加顏料。在水性漆中,由于水的表面張力較高,對于無機顏料的潤濕便有困難,需要加潤濕劑以降低水的表面張力。
2研磨與分散
在顏料的制備過程中,顏料的顆粒大小是按規(guī)定要求控制的,但因為粒子間的范德華力,顏料的微細粒子會相互聚集起來,成為聚集體,因此需將它們重新分散開來,這便需要剪切力或撞擊力。涂料的研磨主要是產生剪切力。
我們知道,當剪速度(D)一定時,剪切力(τ)是和粘度(η)成比例的,即:τ=Dη
可見粘度高,剪切力大,對于研磨是有利的,但研磨設備的電機的負荷能力決定了體系的η最高值,因此粘度不能太高。
潤濕的靠撞擊力分散顏料時希望要低粘度介質(漆料),而研磨時需要高粘度;為了充分利用分散設備,則希望每批分散顏料的量大。如何平衡這三種要求呢?根據門尼公式,在體系中盡量多加顏料少加聚合物,是一個三全其美的辦法。
3穩(wěn)定
顏料分散以后,仍有相互聚集的傾向,即絮凝傾向,為此需要將已分散的粒子穩(wěn)定起來,也就是保護起來,否則,由于絮凝可引起遮蓋力、著色力等下降,甚至聚結。
要使顏料粒子穩(wěn)定下來,主要可以通過兩種方式:
(1)電荷穩(wěn)定使顏料表面帶電,即在表面形成雙電層,利用相反電荷的排斥力,使粒子保持穩(wěn)定。加一些表面活性劑或無機分散劑,如多磷酸鹽及羥基胺等,可達到這一目的。
2)立體保護作用立體保護作用又稱熵保護作用。顏料表面有一個吸附層,當吸附層達到一定厚度時(>8—9nm),它們相互之間的排斥力可以保護粒子不致聚集。如果體系中僅有溶劑,因為吸附層太薄,排斥力不夠,不能使粒子穩(wěn)定。若在溶劑型漆中加一些長鏈的表面活性劑,表面活性劑的極性基吸附在顏料上,非極性一端向著漆料,可形成一個較厚的吸附層(8—9nm),但表面活性劑在顏料上只有一個吸附點,它很容易被溶劑分子頂替下來,如果加一些聚合物,聚合物吸附于顏料粒子表面,可形成厚達50nm的吸附層,而且聚合物有多個吸附點,可以此下彼上,不會脫離顏料,從而可很好地起保護作用。
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