乳胶漆颜料分散剂的使用.doc

乳胶漆颜料分散剂的使用作者:於宁摘要：阐述了乳胶漆颜料分散剂的作用机理、分类、选用方法和分散剂展望。关键词：双电层；位阻；分散；分散剂乳胶漆的弊病，如返粗、沉降、分层、浮色、发花等都与润湿分散和分散稳定化有关。1 润湿分散机理乳胶漆是高分子聚合物的水分散体与颜填料水分散体的混合物。要使颜填料均匀地和乳液混合在一起必须经过润湿、分散、稳定3个相互协同的过程。润湿：以润湿剂、分散剂对颜填料的气固界面进行液固界面转换。分散：通过高速分散机、砂磨机等机械设备做功剪切颜料颗粒，使颗粒由聚集体和附集体分散为原级粒子。稳定：原级粒子表面被润湿剂、分散剂吸附其上，以双电层、位阻等作用使原级粒子表面带有同种电荷相互排斥而稳定化。2 种类和特点目前使用的分散剂主要分为：无机类、有机类和高分子类。六偏磷酸钠，三聚磷酸钠等磷系分散剂由于缺少电荷性，正在逐步淡出。有机类主要是非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子类有聚(甲基)丙烯酸类钠(铵)盐、马来酸酐与二异丁烯共聚物的钠(铵)盐水溶液。高分子分散剂在颜填料的分散过程中除提供静电排斥力外，还能提供有效的位阻斥力。这是其在当今乳胶漆制造中被广泛选用的主要原因。3 影响分散性能的因素 31 结构高分子分散剂由亲油基(疏水基)和亲水的离解基组成。亲油基吸附在颜填料颗粒的亲油表面，离解基提供电荷。分散剂的亲水性不能太强，不然无法吸附在颜填料颗粒表面。经剪切的颜填料以范德华力重新聚集，变大而沉降。一般认为分散剂在水中充分搅拌能溶解即可。反之，进入水相很快溶为一体，以后的贮存会出现问题。32 相对分子质量分布相对分子质量分布是检验分散剂的重要指标。好的分散剂应该是相对分子质量适宜且分布窄的聚合物，因为只有极窄一段相对分子质量的高分子聚合物在起作用。33 中和剂及pH值用氢氧化钠、氨水作中和剂使高分子分散剂有水溶性。因碱的品种不同分为钠盐、铵盐。从分散效率来看钠盐高于铵盐，而铵盐在乳胶漆成膜后会慢慢释放氨气，使分散剂与主树脂混容性改善，提高了漆膜的耐水性，故在外墙涂料中有广泛的运用。体系的pH值对分散稳定有极大关系。颜填料颗粒表面带有电荷会吸引异性电荷构成双电层，而形成电荷相斥的稳定化。每一种颜填料在某pH值时表面电荷为零或中性，这一pH值称为等电点，在等电点时不能吸引异性电荷而形成双电层，故要将分散体系的pH值偏离颜填料的等电点，才可得到好的分散稳定效果。4 分散剂的选用41 品种乳胶漆制造一般选用有机润湿剂和高分子分散剂合用，以解决润湿分散稳定。分散力强、效果好、稳定性高是选择的关键。可制白浆作热贮对比试验，以同样配方，不同分散剂(取同样固含量)进行测定，配方见表l。表l 热贮对比试验配方 组成 用量，g 组成 用量，g 分散剂润湿剂消泡剂杀菌剂丙二醇去离子水 511.5115240 钛白粉立德粉轻钙重钙滑石粉煅烧高岭士 30200701255025 试验步骤：准确称取分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、丙二醇、去离子水放人搪瓷烧杯中，用实验室用高速分散机低速搅匀，随后放人称量准确的各类粉料，等搅拌均匀后，用高速(1400 rmin)分散45min，装入玻璃瓶并密封瓶口。放人60烘箱7 d后，用玻璃棒搅拌，能轻松触底为最优；稍硬但用力搅拌能均匀为次之；有硬块，不能搅拌为差。以此法来评判分散剂的优劣基本准确，也可作为选用分散剂的依据。用同等数量不同品种的分散剂制乳胶漆热贮2个星期后观察能得到同样的效果。42 用量按照颜料分散剂加量曲线理论作应用试验。先设计配方如表l，同一种分散剂不同用量制浆。测粘度，找出粘度的最低点及相对应的分散剂用量x见图1。实际用量略作放大，即x=12x(x为乳胶漆配方中分散剂的实际用量)。当然在各粘度点必须检查细度作为参考。 图1分散剂用量的确定43 与色浆相容性试验以同一配方，同等数量不同牌号的分散剂制外墙乳胶漆，再混入同种的色浆。热贮一段时间观察乳胶漆与色浆的相容性。涂膜制板观察涂膜均匀性来评判分散剂的适用性。44 漆膜耐水试验同配方等量不同结构的分散剂，如钠盐、铵盐制漆，按GBT 97552001耐水性项目观察漆膜耐水性，如96h无变化可延长时间。观察漆膜耐水性来评判和选择分散剂。45 分散剂展望目前的分散剂主要适用于苯丙、纯丙、醋丙和醋叔等乳液。随着科学技术的进步，水性环氧、聚氨酯、氟碳类漆将不断问世。这对分散剂的适用性是一个挑战，也给分散剂行业带来机遇。为适应水性环氧、聚氨酯、氟碳漆的发展，聚丙烯酸接枝胺类、酯类、醚类分散剂将有较大的发展和较好的商业前景。它将是疏水性和非离子性，以空间位阻和有效锚定基团作用稳定颜料的分散。其HLB值低，制各种颜料浆时提供适宜的剪切力，既可分散无机颜料，又可分散有机颜料和炭黑，是水性分散剂的开发方向。5 结语长风化工厂凭借多年的界面活性剂开发经验的积累，根据市场需要，不断开发出适时的分散剂，并以制漆方面的经验为广大客户提供超值服务。长风化工厂分散剂的主要品种和性能介绍见表2。表2 长风化工厂分散剂的主要品种和性能 分散剂种类 含固量，% 特点 P-19水性颜料分散剂9020水性颜料分散剂P-998水性颜料分散剂P-731水性颜料分散剂 40404025 能分散无机、有机颜料。高效，