分散剂是化学和工业生产中广泛应用的重要物质,其功能是将固体颗粒或液体均匀分散在液体介质中,形成稳定的悬浮液或乳浊液。在涂料体系选择分散剂时,需根据具体体系类型和颜料特性决定离子型态:
水性涂料
水性体系对分散剂的相容性和稳定性要求较高。优先选用阴离子型(聚丙烯酸钠(如羧酸盐,其分子结构中含羧酸基团)、磷酸盐类(例如磷酸酯类、磺酸盐类等))或非离子型分散剂(聚氧乙烯醚类等)。通过静电排斥作用分散颗粒,成本低,分散效果好。
1、阴离子型分散剂。适合无机颜料(如钛白粉、碳酸钙),但需控制pH值在8-9以保持最佳效果。
2、非离子型分散剂。适合有机颜料和部分无机颜料。对pH值敏感度低,适用范围更广。分散效果相对阴离子型差一点。
溶剂型涂料
溶剂型体系需要分散剂具有良好的溶解性和分散效果。推荐使用高分子型(如聚氨酯、丙烯酸酯类)或受控自由基型分散剂。这类分散剂通过空间位阻作用增强与树脂的缠绕吸附,适合有机颜料和高浓度颜料体系。分散稳定性好,适合复杂体系。但目前溶剂型高分子型分散剂的成本还是较高的。
高固体分涂料
高固体分体系需要更强的空间位阻作用。需采用高分子型(如聚氨酯类)分散剂,其空间位阻作用能有效稳定高浓度颜料体系。
常见的颜料特性适配对应选择离子型态:
无机颜料(钛白粉、铁红):阴离子型(磷酸酯类、磺酸盐类)通过极性基团结合效果好。
有机颜料(酞菁蓝、偶氮颜料):阳离子型(季铵盐类)或高分子型分散剂增强吸附稳定性。
炭黑及效应颜料:阳离子型分散剂因强吸附性可有效分散。
通常对性能要求主要体现以下几点:
1、分散效率:选择能够快速润湿颜料表面并降低界面张力的分散剂。
2、稳定性:确保分散剂能够长期防止颜料絮凝和沉降。
3、相容性:分散剂应与涂料体系中的其他成分(如树脂、助剂)相容,避免发生反应或析出。
4、流变性能:分散剂应有助于改善涂料的流平性和施工性能。
使用注意事项
1、添加量:通常为颜料重量的:0.5-2%,具体用量需通过实验确定。
2、添加顺序:先加入分散剂,再加入颜料,确保分散剂充分润湿颜料表面。
3、pH值控制:对于阴离子型分散剂,控制pH值在8-9,以确保最佳效果。
4、研磨工艺:在研磨过程中加入分散剂,提高分散效率。
5、避免阳离子型与阴离子型分散剂混用,可能引发反应或降低效果
总结
涂料生产中除了选择合适离子型态的分散剂,优良的分散剂应具备良好的分散性能,防止填料粒子之间的相互聚集。它还应与树脂、填料具有适当的相容性,具备良好的热稳定性。在成型加工时,分散剂应具有良好的流动性,不会引起颜色飘移。此外,优良的分散剂不应影响制品的性能,应无毒、价廉。