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顏料分散劑對涂料性能的影響

2023-10-28

  這里,我們將分別討論顏料分散劑對涂料以下性能的影響:光澤、透明、相容、流平、生產(chǎn)、著色強(qiáng)度、減少VOC。

  光澤

  這是衡量涂膜特性的一個(gè)指標(biāo),光澤越高,反射越強(qiáng)。

  對優(yōu)質(zhì)涂料的光澤來說,,顆粒不能大于5微米的,最大3微米。油墨不能超過1微米。涂料中的大顆粒,要么沒法有效分散,要么絮凝,或者在配制過程中發(fā)生刺激起晶。

  聚合物分散劑也可減少由于絮凝而形成的大顆粒,改善光澤。

  透明

  這是涂膜的一個(gè)特性,透明性越高,越容易看到底層。遮蓋力越高,對底層遮蓋力越強(qiáng)。

  光在表面反射和通過的數(shù)量決定涂料的遮蓋力或透明性。顏料種類及分散程度對此有影響。由于折射率和粒子大小影響,遮蓋性顏料對反射光有更大影響。

  聚合物分散劑通過影響顏料粒徑分布(更均勻更窄)來提高透明度。對鈦白粉,高折射率和大顆??梢杂行У胤瓷浜驼凵涓鞣N波長的光。聚合物分散劑的添加可以提高表面積(減少團(tuán)聚體,降低粒徑),可以進(jìn)一步提高遮蓋力。對于透明顏料,聚合物分散劑改善粒徑分布讓更多光透過(增加透明性)。

  相容

  相容性之所以重要,是因?yàn)榱己玫南嗳菪钥梢允雇苛现圃焐躺a(chǎn)用于多種不同類別樹脂產(chǎn)品的分散體系。

  聚合物分散劑可以提高顏料濃度,不僅增加產(chǎn)量,而且減少從研磨色漿直到最終產(chǎn)品中潛在的介質(zhì)不相容性問題。所以特別是使用高相容性樹脂的條件下,聚合物分散劑擴(kuò)大了基礎(chǔ)涂料的使用范圍。這對混合著色涂料生產(chǎn)非常重要。

  流動(dòng)/流平

  流平性是涂料在特定表面擴(kuò)散的能力。涂料表面缺陷通常由表面張力造成,而且發(fā)生相對較快。裝飾涂料的刷痕通常也是由流平性不足造成的。

  理想的流平行為可以用牛頓力學(xué)來解釋。但是顏料引入體系后,就會(huì)發(fā)生變化。這是因?yàn)轭w粒受化學(xué)鍵和物理相互作用影響,非常容易產(chǎn)生觸變性和假塑性。

  由于顏料顆粒在聚合物分散劑作用下更加穩(wěn)定,流平性增加,所以可以提高牛頓流體特性。對流平性有好處。

  產(chǎn)量

  產(chǎn)量指一個(gè)工序生產(chǎn)的涂料和油墨數(shù)量。分散劑使顏料濃度增加,可以提高涂料產(chǎn)量。

  適當(dāng)添加聚合物分散劑,可以降低粘度,增加研磨色漿的顏料含量,從而產(chǎn)量提高。

  在固定時(shí)間內(nèi),由于可以分散更多的顏料,這樣用相同重量的研磨色漿就可以生產(chǎn)更多產(chǎn)品。

  明顯加快分散速度也可以提高產(chǎn)量。產(chǎn)量提高則機(jī)器磨損減少,能耗降低,尤其是降低每公斤最終產(chǎn)品的勞動(dòng)力成本和固定成本。

  著色強(qiáng)度

  涂料著色強(qiáng)度表示色彩色相在應(yīng)用表面的強(qiáng)烈程度。提高著色強(qiáng)度涂料就會(huì)看起來更加明亮,對顧客更有吸引力。

  通過平衡相互對立的各種因素,可以創(chuàng)造最優(yōu)研磨條件。降低顏料的平均粒徑可以提高著色強(qiáng)度。

  提高研磨色漿中顏料含量會(huì)增加粒子的相互碰撞,提高顏料的破碎率,但是也增加了粘度,降低了研磨的動(dòng)能,使磨料小球或珠子對顏料的破碎能力下降。

  使用聚合物分散劑可以改變這種變化。使用分散劑可以研磨更高顏料濃度,使粒子破碎更加迅速,同時(shí)防止研磨過程中的粘度升高。最終,分散劑使更細(xì)小的粒子碰撞穩(wěn)定性增加,不絮凝,從而充分發(fā)揮其內(nèi)在的著色強(qiáng)度。

  揮發(fā)性有機(jī)物VOC

  VOC或者叫揮發(fā)性有機(jī)物,是指體系中揮發(fā)到空氣中的有機(jī)溶劑。VOC越低,對空氣的潛在污染越小。這就要求提高涂料的固含量。

  涂料的粘度是由溶劑、樹脂和顏料決定的。普通的低固含量涂料,顏料對粘度的影響沒有樹脂溶劑的影響大。然而,高固含量涂料溶劑較少,樹脂是低粘度的,這樣一來,顏料的影響就非常明顯了。

  聚合物分散劑通過降低顆粒之間的相互吸引力,顯著降低顏料對粘度的影響。所以,對高固含量涂料,加入分散劑將大大降低粘度,或者說,在粘度相同的條件下,將使用更少的溶劑。

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