涂料體系中顏料發(fā)生絮凝的原因有哪些?哪些顏料更容易發(fā)生絮凝?
分類:技術(shù)文檔 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-04-06
顏料的凝結(jié)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致顏料顏色特性的發(fā)生改變,如著色力、光澤度、透明度下降等,配方師可以通過(guò)改變顏料的表面特性和選擇正確的涂料粘結(jié)劑來(lái)防止顏料的絮凝。絮凝是指單個(gè)顏料顆粒不丟失表面粘結(jié)劑,但顏料顆粒松散地聚集在一起,只要施加很低的剪切力就可以打開。當(dāng)我們選擇涂料用顏料時(shí),我們需要在使用顏料之前分散顏料,分散的目的是在顏料表面包裹足量的顯色劑或樹脂,避免顏料顆粒之間相互接觸。涂料體系中常用的顏料主要分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。
為了避免涂料體系中顏料發(fā)生絮凝,我們需要關(guān)注以下因素對(duì)絮凝造成的影響:
黏度:在低黏度條件下,顏料粒子較易移動(dòng)。所以降低涂料體系的黏度將使絮凝團(tuán)變小,絮凝速度下降。溫度:溫度對(duì)黏度的影響是顯而易見的。溫度的升高會(huì)引起黏度的下降。從而間接地減少了絮凝。
閃蒸時(shí)間(晾干時(shí)間,濕碰濕二道涂層噴涂施工間隔時(shí)間,或在進(jìn)入烘爐之前讓大量溶劑蒸發(fā)所需時(shí)間):閃蒸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起顏料的大量絮凝。
二氧化鈦:表面沒(méi)有經(jīng)過(guò)包覆的二氧化鈦表現(xiàn)出極大的絮凝傾向。顏料粒子的大小和顏料粒子的粒徑分布:顏料小顆粒在涂料體系中活動(dòng)較為活躍,相互碰撞的可能性就大,引起絮凝的可能性也隨之加大。但這也不是絕對(duì)的。如果顏料粒徑非常的小,就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)體系的黏度上升。降低顏料粒子的移動(dòng),不易引起絮凝。
顏料濃度:增加顏料濃度將引起體系的黏度上升,減少了絮凝的傾向。
黏結(jié)料:小的黏結(jié)料分子較易被顏料表面所吸附,但由于它的體積小,所產(chǎn)生的顏料粒子間的空間位阻也小,較易引起顏料絮凝。同時(shí),黏結(jié)料的化學(xué)結(jié)構(gòu)也與顏料絮凝有關(guān)。
溶劑:選擇合適的良溶劑會(huì)使黏結(jié)料聚合物分子充分伸展,增加了顏料粒子間的相互排斥作用。防止顏料絮凝。不良溶劑收縮黏結(jié)料聚合物分子呈團(tuán)狀,降低了顏料粒子間的空間位阻,對(duì)顏料絮凝的發(fā)生起促進(jìn)作用。
此外,選擇合適的涂料用顏料,能大大降低絮凝現(xiàn)象的發(fā)生。一般來(lái)說(shuō),小粒徑、比表面積大的有機(jī)顏料,比大多數(shù)大粒徑比表面積小的無(wú)機(jī)顏料更容易絮凝,如酞菁藍(lán)、甲苯胺紅和炭黑就是容易絮凝的顏料。小粒徑的顏料粒子移動(dòng)較快,與相鄰的粒子碰撞的頻率高,有更多的機(jī)會(huì)在其所在的環(huán)境中,找到能量低、對(duì)顏料親和力大的界面。展色劑、潤(rùn)濕劑或其他材料都可能是這樣的表面。顏料按親和力的不同,在體系中吸附或富集在相界面上。分散良好的顏料處于解絮凝狀態(tài),有良好的流動(dòng)流平性、抗流掛性和抗沉降性。顏料保護(hù)不夠,會(huì)出現(xiàn)顏料親合絮凝。同一種顏料的絮凝導(dǎo)致顏料粒子的運(yùn)動(dòng)性變差,其粒徑因絮凝而加大,大粒子的運(yùn)動(dòng)相對(duì)較慢,容易沉淀在底層而分離出來(lái)。顏料分散后,如顏料粒子表面吸附的薄層潤(rùn)濕分散劑或樹脂,因吸附層過(guò)薄,嫡斥力不夠,因某種原因(如凍融、加人電解質(zhì))解吸或壓縮吸附層,吸附層脫落,導(dǎo)致顏料粒子相接觸,減少表面積,恢復(fù)低能態(tài),降低體系能量,發(fā)生親合絮凝。產(chǎn)生絮凝體,會(huì)降低著色強(qiáng)度、光澤,改變流變性,增大觸變性。
顏料是否包覆:表面沒(méi)有經(jīng)過(guò)包覆的顏料,將表現(xiàn)出極大的絮凝傾向。
顏料粒子的大小和顏料粒子的粒徑分布:顏料小顆粒在涂料體系中活動(dòng)較為活躍,相互碰撞的可能性就大,引起絮凝的可能性也隨之加大。但這也不是絕對(duì)的。如果顏料粒徑非常的小,就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)體系的黏度上升。降低顏料粒子的移動(dòng),不易引起絮凝。
因?yàn)橥苛现行跄陌l(fā)生并不僅僅和顏料有關(guān),還與涂料體系中的粘結(jié)料和溶劑都有著很大的關(guān)系,我們不可能找到一種在任何涂料體系中都能表現(xiàn)出最佳抗絮凝性能的顏料品種,因此涂料工作者要針對(duì)不同的涂料系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得出最佳的配方組合。
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