乳膠漆分散劑

乳膠漆分散劑是高分子聚合物的水分散體與顏填料水分散體的混合物。要使顏填料均勻地和乳液混合在一起必須經過潤濕、分散、穩定3個相互協同的過程,即潤濕分散機理。

基本介紹

  • 中文名乳膠漆分散劑
  • 外文名: Dispersing Agents for Emulsion Paints
  • 組成:混合物
  • 用途:乳液分散
概述,分類及特點,影響性能因素,選型,市場前景,

概述

潤濕:以潤濕劑、分散劑對顏填料的氣固界面進行液固界面轉換。
分散:通過高速分散機、砂磨機等機械設備做功剪下顏料顆粒,使顆粒由聚集體和附集體分散為原級粒子。
穩定:原級粒子表面被潤濕劑、分散劑吸附其上,以雙電層、位阻等作用使原級粒子表面帶有同種電荷相互排斥而穩定化。

分類及特點

分散劑主要分為:無機類、有機類和高分子類。六偏磷酸鈉三聚磷酸鈉等磷系分散劑由於缺少電荷性,正在逐步淡出。
有機類主要是非離子型表面活性劑,如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子類有聚(甲基)丙烯酸類鈉(銨)鹽、馬來酸酐與二異丁烯共聚物的鈉(銨)鹽水溶液。高分子分散劑在顏填料的分散過程中除提供靜電排斥力外,還能提供有效的位阻斥力。這是其在當今乳膠漆製造中被廣泛選用的主要原因。

影響性能因素

1.結構
高分子分散劑由親油基(疏水基)和親水的離解基組成。親油基吸附在顏填料顆粒的親油表面,離解基提供電荷。分散劑的親水性不能太強,不然無法吸附在顏填料顆粒表面。經剪下的顏填料以范德華力重新聚集,變大而沉降。一般認為分散劑在水中充分攪拌能溶解即可。反之,進入水相很快溶為一體,以後的貯存會出現問題。
2.相對分子質量分布
相對分子質量分布是檢驗分散劑的重要指標。好的分散劑應該是相對分子質量適宜且分布窄的聚合物,因為只有極窄一段相對分子質量的高分子聚合物在起作用。
3.中和劑及pH值
用氫氧化鈉、氨水作中和劑使高分子分散劑有水溶性。因鹼的品種不同分為鈉鹽、銨鹽。從分散效率來看鈉鹽高於銨鹽,而銨鹽在乳膠漆成膜後會慢慢釋放氨氣,使分散劑與主樹脂混容性改善,提高了漆膜的耐水性,故在外牆塗料中有廣泛的運用。
體系的pH值對分散穩定有極大關係。顏填料顆粒表面帶有電荷會吸引異性電荷構成雙電層,而形成電荷相斥的穩定化。
每一種顏填料在某pH值時表面電荷為零或中性,這一pH值稱為等電點,在等電點時不能吸引異性電荷而形成雙電層,故要將分散體系的pH值偏離顏填料的等電點,才可得到好的分散穩定效果。

選型

品種
乳膠漆製造一般選用有機潤濕劑和高分子分散劑合用,以解決潤濕分散穩定。分散力強、效果好、穩定性高是選擇的關鍵。可制白漿作熱貯對比試驗,以同樣配方,不同分散劑(取同樣固含量)進行測定。
試驗步驟
準確稱取分散劑、潤濕劑、消泡劑殺菌劑、丙二醇、去離子水放人搪瓷燒杯中,用實驗室用高速分散機低速攪勻,隨後放人稱量準確的各類粉料,等攪拌均勻後,用高速(1400 r/min)分散45min,裝入玻璃瓶並密封瓶口。放人60℃烘箱7 d後,用玻璃棒攪拌,能輕鬆觸底為最優;稍硬但用力攪拌能均勻為次之;有硬塊,不能攪拌為差。以此法來評判分散劑的優劣基本準確,也可作為選用分散劑的依據。用同等數量不同品種的分散劑制乳膠漆熱貯2個星期後觀察能得到同樣的效果。
用量
按照顏料分散劑加量曲線理論作套用試驗。同一種分散劑不同用量製漿。測粘度,找出粘度的最低點及相對應的分散劑用量x。實際用量略作放大,即x=1.2·x(x為乳膠漆配方中分散劑的實際用量)。當然在各粘度點必須檢查細度作為參考。
與色漿相容性試驗
以同一配方,同等數量不同牌號的分散劑制外牆乳膠漆,再混入同種的色漿。熱貯一段時間觀察乳膠漆與色漿的相容性。塗膜制板觀察塗膜均勻性來評判分散劑的適用性。
漆膜耐水試驗
同配方等量不同結構的分散劑,如鈉鹽、銨鹽制漆,按GB/T 9755—2001耐水性項目觀察漆膜耐水性,如96h無變化可延長時間。觀察漆膜耐水性來評判和選擇分散劑。

市場前景

分散劑主要適用於苯丙、純丙、醋丙和醋叔等乳液。隨著科學技術的進步,水性環氧、聚氨酯、氟碳類漆將不斷問世。這對分散劑的適用性是一個挑戰,也給分散劑行業帶來機遇。
為適應水性環氧、聚氨酯氟碳漆的發展,聚丙烯酸接枝胺類、酯類、醚類分散劑將有較大的發展和較好的商業前景。它將是疏水性和非離子性,以空間位阻和有效錨定基團作用穩定顏料的分散。其HLB值低,制各種顏料漿時提供適宜的剪下力,既可分散無機顏料,又可分散有機顏料和炭黑,是水性分散劑的開發方向。

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