颜料在塑料中的分散

颜料在塑料中的分散作用

主讲人：刘世锐颜料在塑料中的分散一。颜料分散的意义二。颜料的分散理论三。颜料的润湿和细化四。常用塑料着色方法五。颜料分散的主要设备一、概念：分散两层含义：（1）被分散介质在体积上的减小和统一过程；（2）被分散介质在空间分布上的均匀过程。对于树脂中的颜料来说，就是大的颗粒破碎成为小的颗粒并最终统一在某一尺度范围内，同时这些颗粒在树脂基体中均匀分布。颜料分散的关键：颜料的充分细化分散性

1、影响因素：粒径大小、比表面积、表面自由能、表面电荷、PH、极性、表面吸附状态；

2、分散、团聚、最低能量原理、有机物包膜剂

3、分散性的好坏不仅影响钛白粉的消色力、遮盖力、吸油量，而且也影响光泽和耐候性；

俗话说：物以类集，人以群分；门当户对。专业谓之：相似相溶原理。建筑涂料用钛白粉必须从特有的憎水性改为亲水性。水性、油性涂料与塑料因其自身性质的不同，不可共用。而分散剂与涂料的其它颜填料、助剂相亲相爱—配伍性。

概念：着色力(消色力）

颜料着色能力和效率的度量，当两种颜料使被着色物获得相同颜色时，用量少的着色力高。二氧化钛与另一种颜料混合后，能够得到混合物显示它本身颜料的能力。对于二氧化钛，它与一深色颜料混合后，混合物的颜色越浅，表示它的消色力越强。

消色力的影响因素：消色力的大小与它的散射能力和折射率有关；粒子的大小、形状、结构和粒度分布对消色力有明显的影响，消色力随着粒度的减小和粒度的均匀性的增加而增大；钛白粉的消色力还与制备条件有关。颜料的分散对制品外观的影响颜料的分散直接影响着色制品的外观（斑点、条痕、光泽、色泽及透明度）；分散得好，其平均粒径小，比表面积大，对光线的作用就强，着色制品的外观就会显得均匀、细腻、色斑少、色差小。同时可降低成本。颜料的分散对着色制品质量的影响颜料粒径与着色力的关系

粒径现象大于30μm斑点、条痕10~30μm无光泽小于5μm可满足一般制品小于1μm纤维、超薄薄膜一般情况下，颜料粒径越小，着色力越高。例如，偶氮颜料粒子直径在0.1μm、酞菁颜料粒径在0.05μm时，具有最高的着色力。二。颜料分散理论颜料分散前的形态

原生颗粒、凝聚体、团聚体颜料的分散过程

使用润湿剂润湿；颜料的粉碎和细化；细化后的稳定化混合分散原生颗粒（primaryparticle）：

以单晶、块状、球形或微晶组成的大晶体形式存在。

凝聚体（aggregates）：

由原生颗粒表面彼此吸附而成。团聚体（agglomerates）：

由原生颗粒或凝聚体疏松的组合，或者是这两者在边、角上相互吸附而成的混合物。

颜料的分散细化，是将团聚体粉碎、细化的过程。颜料生产过程示意图

一般商品颜料颗粒粒径为250μm-750μm颜料的分散过程

颜料的分散，第一步是使用润湿剂润湿颜料，使颜料之间的凝聚力减小，便于第二步颜料的粉碎和细化。粉碎细化后的颜料进一步做包覆处理，降低新形成的界面表面能，以便在进一步加工时，不致于使颜料产生再凝聚现象，第三步细化后的颜料在熔体中能均匀分散，由此，颜料的分散过程可以分为三步：润湿、细化和细化后的稳定化混合分散。

三。颜料的润湿和细化颜料的润湿颜料的细化（粉碎）

细化的基本方法：干混法、液体剪切法和熔体剪切法。

颜料的润湿

颜料的分散首先要进行润湿，润湿过程是用润湿剂（表面处理剂）润湿、包覆颜料表面。

“润湿”视频介绍（巴斯夫）颜料的细化（粉碎）颜料的细化是将团聚体颗粒破碎，它主要依靠颜料颗粒之间的自由运动（冲击应力）和颜料团聚体通过周围介质的应力（剪切应力）来完成。细化的基本方法有以下三种：干混法、液体剪切法和熔体剪切法。实际生产过程中是将这几种方法联合使用，更有利于发挥每种方法的优点。

1.干混着色：又浮染、粉状着色和纯颜料着色，可以生产普通塑料制品。它简化造粒工序直接用注塑、挤出等加工方法生产着色制品，避免因造粒加热使树脂产生降解。

2.干颜料混合物着色：当使用分散性差别很大的颜料时，及塑料加工厂家进行配色感到困难时，就可以使用颜料供应厂家提供的粉状配色颜料混合物。

3.糊状混合物着色：是使用三辊研磨机和捏合机等混合和混炼设备，并使用增塑剂、多元醇等液体载体把颜料研磨成糊状的颜料色浆。

4.颜料混合物：是颜料的浓缩物，且经过细化充分分散至树脂或分散剂中。四、常用塑料着色方法五、颜料分散的主要设备捏合机：主要用于高粘度物质之混合分散Branetali混合机：主要用于各种粘度乳液的混合和分离高速分散剂：是颜料分散设备中结构最简单的一种三辊研磨机：主要用于挥发性低的涂料的加工球磨机：主要用于生产挥发性涂料及各种油墨、液体着色剂和配置色浆料等砂磨机：主要用于挥发性涂料及各种油墨的加工和液体着色剂、乳胶漆等的生产胶体磨：是一种无介质的分散设备，由转子和定子组成高速混合机：主要用于干掺和粉体树脂的混合和分散连续混合器：是一种转子式混合器，主要用于部分物质的配料及在塑料中掺入各种纤维在液体介质中达到高品质分散的方法载体的选择其对颜料及研磨表面皆有良好的润湿性；‘粘性’配合方法，即在依赖粒子互相撞击的加工法中选用低粘性，而在依赖经由液体层的剪切力的加工法则选择高粘性；在加工的条件下和颜料间可化学相容。选择适量的颜料和添加剂，以在机器中有恰当的流动。用熔体剪切法达到高品质分散的方法树脂的选择

1.对颜料和研磨表面皆有良好的润湿性。高粘着强度。粘度受温度的影响很小。在加工条件下和颜料间化学相容。和基料树脂流动性