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顏料的分散有三個(gè)過程:潤濕、分散和穩(wěn)定。
⑴潤濕
輻射固化類涂膜技術(shù)區(qū),水性類涂膜技術(shù)區(qū),溶劑類涂膜技術(shù)區(qū),功能性涂膜技術(shù)區(qū),涂膜原料顏料表面的水分、空氣為溶劑(漆料)所置換稱為潤濕。溶劑型漆的潤濕問題不大,因?yàn)槿軇ㄆ崃希┍砻鎻埩σ话憧偸堑陀陬伭系谋砻鎻埩Φ。但是潤濕要有一個(gè)過程,特別是因?yàn)轭伭鲜且粋(gè)聚集體,溶劑需要流入顏料的空隙。當(dāng)溶劑粘度低時(shí),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(duì)于有機(jī)顏料的潤濕便有困難,需要加潤濕劑以降低水的表面張力。
⑵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?yàn)榱W娱g的范德華力,在學(xué)習(xí)粘度時(shí)已經(jīng)知道,當(dāng)剪速度(D)一定時(shí),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(duì)于研磨是有利的,但研磨設(shè)備的電機(jī)的負(fù)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(shí)希望要低粘度介質(zhì)(漆料),而研磨時(shí)需要高粘度;為了充分利用分散設(shè)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(jù)門尼公式,在體系中盡量多加顏料少加聚合物,是一個(gè)三全其美的辦法。
⑶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(hù)起來,否則,由于絮凝可引起遮蓋力、著色力等下降,甚至聚結(jié)。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(jī)分散劑,如多磷酸鹽及羥基胺等,可達(dá)到這一目的。
②立體保護(hù)作用
立體保護(hù)作用又稱熵保護(hù)作用。顏料表面有一個(gè)吸附層,當(dāng)吸附層達(dá)到一定厚度時(shí)(>8—9nm),它們相互之間的排斥力可以保護(hù)粒子不致聚集。如果體系中僅有溶劑,因?yàn)槲綄犹,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(gè)較厚的吸附層(8—9nm),但表面活性劑在顏料上只有一個(gè)吸附點(diǎn),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(dá)50nm的吸附層,而且聚合物有多個(gè)吸附點(diǎn),可以此下彼上,不會(huì)脫離顏料,從而可很好地起保護(hù)作用。