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涂料中分散劑的應用解讀

一、分散劑在涂料中的作用
  涂料中所用的顏料絕大多數是以初級粒子的附聚體和凝聚體混合形式存在的,如果不能將這些大小不一的顏料粒子分散為更細小的粒子或初級粒子,并使其成為不再聚集或絮凝的穩定分散體系,則會(huì )產(chǎn)生絮凝、返粗、沉淀、浮色發(fā)花、光澤度降低、著(zhù)色力及遮蓋力下降等缺陷。
分散劑就是能夠提高顏料分散體系穩定性的界面活性物質(zhì),添加在液體介質(zhì)中的分散劑能吸附在粉碎成細小微粒的顏料表面構成吸附層,產(chǎn)生電荷斥力和空間位阻效應,防止分散了的顏料粒子再度形成有害的絮凝,可保持分散體系處于穩定的懸浮狀態(tài)。
二、分散劑的分類(lèi)
  顏料分散過(guò)程比較復雜,但有三個(gè)作用是最主要的,即潤濕作用、解聚集作用和穩定化作用,只有當潤濕、解聚集和穩定化這三者能協(xié)同作用,顏料才能均勻、穩定地分散于涂料中。使用適宜的潤濕分散劑可同時(shí)提供顏料潤濕、解聚集和穩定化的作用,不僅可縮短研磨分散的時(shí)間,降低研磨體系的粘度,提高顏料的著(zhù)色力和遮蓋力,而且能防止顏料的絮凝、返粗、沉淀,提高涂料貯存穩定性,保證顏料始終處于良好的分散狀態(tài),保持顏色的均勻性。顏料分散劑大多數既具有潤濕功能又具有分散穩定作用。
常用分散劑的化學(xué)結構主要有:
 ?、俚头肿恿康聂人狨0符}及電中性的長(cháng)鏈羧酸多氨基鹽,擁有較多吸附基,可在顏料表面形成牢固的吸附層,提高了顏料分散的穩定性,起到防止浮色發(fā)花作用;
 ?、诟叻肿恿眶人狨ヮ?lèi)聚合物,通過(guò)帶高分子鏈的基團吸附在顏料表面而形成空間位阻控制,防止顏料絮凝,保持顏料分散體系的穩定性;
 ?、酆^定基團的高分子聚合物或嵌段共聚物,錨定基能牢牢固定在顏料表面,而較高分子量的溶劑化鏈可有效地分散在漆料中,增加吸附層的厚度,提高分散穩定性;
 ?、芏鄡r(jià)羧酸聚合物,含較多羧基,極性很強,可使涂料形成觸變性流體,使顏料形成可控絮凝分散狀態(tài),對防止浮色發(fā)花很有效。
三、分散劑的作用機理
  無(wú)機顏料表面有較高的極性,故低分子量的顏料分散劑較易吸附上去,且能較持久地吸附在顏料表面;而有機顏料表面基本上無(wú)極性,因此低分子量的顏料分散劑難以持久地吸附著(zhù),需使用較高分子量的分散劑或含錨定基團的聚合物分散劑。高分子量分散劑在顏料表面的吸附是通過(guò)官能團和聚合物錨定鏈吸附在顏料粒子表面上的。同時(shí)吸附形態(tài)與顏料表面的特性、形態(tài)、電荷分布,高分子化合物的結構、組成、性質(zhì),分散介質(zhì)中溶劑的種類(lèi)、對高分子聚合物的溶解性等諸多方面有關(guān)。高分子分散劑是人們根據顏料性質(zhì)所要求達到的分散目的而特殊設計的化合物。
  與單錨固基團的小分子分散劑相比,高分子分散劑含多個(gè)錨固點(diǎn),可更有效地吸附于分散粒子表面,吸附量大。一般來(lái)說(shuō),均聚物不是良好的分散劑,因其是較好的溶劑化鏈或是較好的錨固基團,而良好的斥力穩定作用需二者兼具,能滿(mǎn)足這種要求的多為共聚物,如作為水性體系顏料分散劑的聚合物通常是二者兼具的無(wú)規共聚物、接枝共聚物或嵌段共聚物。
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