粉体表面处理技术PPT课件.ppt

粉体表面处理技术 1 影响粉体性能的基本因素 粉末材料的化学成分粉末材料的晶体结构粉末材料的形貌特征粒径粒径分布形状粉末材料的表面性质表面能表面张力表面化学位表面官能团表面酸碱性 2 粉体表面改性的目的 增加相容性提高分散性赋予新功能着色力遮盖力耐侯性耐热性提高附加值控制释放环境保护 3 改性技术的内容与发展趋势 粉体表面该性的原理和方法表面改性剂表面改性工艺与设备改性过程的控制与产品检测技术表面性能设计改性产品年增长15 新型表面改性剂及改性设备超细化 活性化及晶体结构复杂化统一 4 粉体的表面及界面性质 比表面积比表面积 形状因子 密度X平均粒径 表面能表面能 表面张力X比表面积表面官能团种类 数量与比例表面润湿性 接触角 表面电性能 5 粉体表面改性方法 涂敷改性 冷法 热法 石英砂涂敷树脂 提高铸造时粘结性表面化学改性 主要方法 颗粒表面性质 改性剂种类 用量用法及工艺设备与操作条件沉淀反应改性 钛白 云母 机械化学改性高能改性 酸碱处理等 6 粉体表面改性设备 高速混合 捏和 机HYB高速气流冲击式粉体表面处理机 东京理科大学 奈良机械制作所 球磨机 砂磨机液相表面处理喷雾表面处理 7 粉体表面改性剂 偶联剂硅烷类 钛酸脂 铝酸脂 锆酸脂类表面活性剂 离子型 非离子型 有机聚合物 有机硅不饱和有机酸 丙烯酸树脂氢氧化物及其盐超分散剂 8 颜料的表面处理 超分散剂技术 9 超细粉末的分散性 粉末分散性的具体表现粉末分散的难易程度 决定加工能耗与时耗分散粉体的稳定性 决定储存稳定性及最终实用性能抗絮凝 抗沉降 抗浮色等流动性 流平性 遮盖力光泽 亮度 着色强度 10 影响粉末分散性的基本因素 不可更改因素粉体材料的化学成分粉体形貌粒径与粒径分布可更改因素 提高分散性的手段 1 干燥工艺2 表面处理剂 改变表面能 表面酸碱性表面张力 表面化学位 表面官能团 3 润湿分散剂 改变粉末 介质界面张力 降低界面自由能 提高分散稳定性 11 粉体分散领域的研究课题 粉末表面结构表征与性能测试表面处理剂的选择及其吸附机理表面处理剂与介质及其它表面活性物质之间的竞争吸附 吸附层结构表面处理剂与分散介质的相互作用表面处理工艺与设备关键 表面处理剂 润湿分散剂 12 CH系列超分散剂 结构特征与应用特点 13 颜料分散的基本过程 1 润湿过程液固界面取代气固界面 润湿角2 破碎过程外力作用 粒子团聚与破碎平衡3 稳定过程影响分散稳定性的基本因素分散稳定的基本特征 14 润湿分散剂的作用机理 1 降低液 固界面张力2 电荷稳定机理双电层理论3 空间稳定机理熵排斥理论渗透排斥理论 15 润湿分散剂的常见类型 1 水性体系聚磷酸盐表面活性剂水溶性聚合物2 非水分散体系天然高分子合成高分子偶联剂 16 传统润湿分散剂的局限性 1 亲水基结合力不强 易脱附起亲水作用 不为颜料表面性质设计2 亲油基为正构烷烃 相容性欠佳非极性基团 不适应极性介质3 亲油基太短 位阻不够碳链长度不超过18个碳原子 17 超分散剂的锚固基团 锚固基团取代亲水基针对颜料表面设计 1 强极性表面单点化学键结合 2 弱极性表面多点氢键结合 3 非极性表面表面增效剂 18 超分散剂的溶剂化链 1 单端官能化2 相容性可调单体种类及配比溶解度参数容剂化链极性相似相容原则3 容剂化链长度分子量控制 19 超分散剂的吸附形态 20 超分散剂作用机理示意图 21 超分散剂的吸附性能 Rehacek方法 22 超分散剂在磁粉表面的吸附等温线 Mn 700 超分散剂在磁粉表面的吸附等温线 Mn 1500 超分散剂在磁粉表面的吸附参数 Mn 700 超分散剂在磁粉表面的吸附参数 Mn 1500 23 超分散剂作用体系的流变性能 超分散剂的最值用量 超分散剂的降粘作用 锚固基团对流变曲线的影响 溶剂化链对流变曲线的影响 24 超分散剂的分散稳定作用 超分散剂对磁浆沉降稳定性的影响 超分散剂对油墨粘度稳定性的影响 25 超分散剂的使用方法 1 降低研磨介质的树脂浓度传统树脂浓度及颜料含量 正常粘度降低树脂浓度 降低粘度及稳定性2 加入超分散剂提高稳定性 进一步降低粘度3 提高颜料含量高颜基比 高稳定性 正常粘度 26 超分散剂使用注意事项 1 研磨基料中树脂浓度最低化维持稀释稳定性即可2 先于颜料及填料加入3 其它助剂尽量在稀释及后续过程加入4 用量与颜料比表面积有关约2mg每平方米 BET 最佳用量对应最低粘度 最佳质量 27 超分散剂的应用特点 润湿快速充分 缩短研磨时间 提高生产率提高颜基比 减少能耗和设备损耗降低粘度 改善流变性提高分散稳定性 避免再分散研磨基料相容性好 通用性强不易氧化结皮 减少废弃物超分散剂不亲水 不会导入亲水膜分散彻底 应用性能大幅度提高 28 CH 5型超分散剂 在胶印油墨中的应用 29 应用特点 提高油墨质量高光泽 高着色力 高透明度提高生产效率提高颜 基比 缩短研磨时间通用性强热固型与单张纸型通用同一基料高分散稳定性 30 2020 1 8 31 胶印油墨用超分散剂的选择 立索尔红 罗宾红 8 CH 5酞箐及炭黑颜料 10 3 1CH 5 CH 11B联苯胺黄 10 3 1CH 5 CH 22 32 CH 5使用方法 将研磨基料的树脂浓度降低至30 40 在基料中尽量少使用胶质油或胶凝剂在用基料调制油墨时多补充上述物质由于CH 5降低基料粘度 故可提高颜料含量 减少溶剂用量 改善油墨干燥性能 33 热固型 单张纸型研磨基料配方 34 凡立水配方 35 留油配方 36 成品油墨配方 37 成品油墨配方 38 CH 1型超分散剂 在色母及塑料混合物中的应用 39 CH 1的应用特点 提高遮盖力与着色强度 节省颜料成本提高生产效率 同时提高分散质量消除色点及表面斑点 改善表面状况质量稳定性好 浪费少 加工成本低减少颜料粉尘 改善加工条件对其他性能无不良影响 40 CH 1的使用方法 在高速混合机中加入聚合物加入计量的CH 1 约为颜料填料总重量的5 10 充分混合 2MIN 1800RPM 加入颜料 填料及其它加工助剂 继续充分混合 1MIN 1800RPM 其它加工步骤不变 41 CH 1用于PE色母的典型配方 42 CH 1用于硬质PVC门窗材料的典型配方 43 CH 1用于吹瓶级PVC的典型配方 44 CH 1用于软质PVC电缆料的典型配方 TBLS配方TRIBASICLEAD SULPHATE 三盐基硫酸铅 80PHRLEAD5PHR DOP8PHR SNOWCAL705PHR 45 CH 1用于ABS的典型配方 46 CH 1用于PS的典型配方 47 CH 2型超分散剂 在增塑剂糊中的应用 48 CH 2型超分散剂在PVC用增塑剂糊中的应用 应用特点增加颜料含量 缩短研磨时间 提高生产效率 节省加工能耗及劳动力成本低粘度 低假塑性 易流动 易泵输稳定性好 减少颜料沉降 絮凝 分色增塑剂含量少 通用性强高遮盖力 高着色强度 49 CH 2的使用方法 在增塑剂中加入计量的CH 2超分散剂 充分搅拌至完全溶解 然后加入计量的颜料 或填料 研磨 由于CH 2的降粘作用 颜料 或填料 含量要比传统用量高 CH 2的用量一般为颜料及填料用量的 1 2 个别为2 5 50 CH 2在增塑剂糊中的典型应用配方 51 CH 6型超分散剂 在增塑剂糊中的应用 52 CH 6型超分散剂在PVC用增塑剂糊中的应用 应用特点增加颜料含量 缩短研磨时间 提高生产效率 节省加工能耗及劳动力成本低粘度 低假塑性 易流动 易泵输稳定性好 减少颜料沉降 絮凝 分色增塑剂含量少 通用性强高遮盖力 高着色强度 53 CH 6的使用方法 在增塑剂中加入计量的CH 6超分散剂 充分搅拌至完全溶解 然后加入计量的炭黑或有机颜料颜料研磨 由于CH 6具有明显的的降粘作用 故颜料含量要比传统配方颜料用量高 CH 6的用量一般为炭黑或有机颜料用量的5 15 54 CH 6的典型使用配方 55 CH 4型超分散剂 用于颜 填 料表面处理 56 CH 4的应用特点 增加颜 填 料疏水性 过滤容易颜料粒度细 团聚疏松 容易分散取代松香类表面处理剂 提高耐热性滤饼含水量少 容易干燥降低吸油值 改善着色效果 57 CH 4的使用方法 在偶氮颜料偶合之前或偶合过程中加入在颜料 填料 过滤以前或进行其它表面处理之前加入在滤饼打浆过程中加入与颜料 填料 充分混合用量为颜料或填料干重的10 50 CH 4有效成分含量为10 58 CH 35型油墨抗乳化助剂 应用于胶印油墨及FLUSH 59 CH 35助剂的应用特点 提高油墨抗乳化能力 有效控制印刷网点