涂料配方設計中,潤濕分散劑對于潤濕和分散效果非常重要。要選擇合適的潤濕分散劑,則需要在設計研磨配方之前先了解以下信息:
涂料的應用領(lǐng)域:針對不同應用領(lǐng)域各自的特點(diǎn)與要求需要采用相應的潤濕分散劑。
涂料的類(lèi)型(底漆、面漆、底色漆):不同類(lèi)型的涂料有著(zhù)不同的性能要求。
系統的種類(lèi)及極性:潤濕分散劑必須與系統具有良好的相容性才能起作用。
顏料:顏料類(lèi)型(有機/無(wú)機/效應顏料/炭黑),比表面及表面化學(xué)(酸性/堿性):不同的顏料有著(zhù)完全不同的分散特點(diǎn),需要與其相應的不同潤濕分散劑以便在其表面形成牢固的吸附。
共研磨或分色研磨:前者要求一個(gè)折衷的方案,而后者則能夠實(shí)現研磨條件的優(yōu)化。
有無(wú)研磨樹(shù)脂:一般針對有無(wú)研磨樹(shù)脂都有相應的潤濕分散劑產(chǎn)品推薦。
潤濕分散劑的選擇簡(jiǎn)單說(shuō)就是兩個(gè)方面的選擇:分散劑的種類(lèi)與用量。與其他所有的助劑一樣,潤濕分散劑的正確用量十分重要。穩定顏料的潤濕分散劑的用量取決于顏料的比表面積。因為分散劑必須覆蓋全部的顏料表面,具有較大表面積的顏料(即較小的粒徑)就需要更多的分散劑。顏料的吸油量和BET表面積可作為分散劑用量的參考依據。
分散劑用量與以下幾個(gè)因素密切相關(guān)
與涂料的最終用途有關(guān):出于對成本的考慮,通常建筑涂料中分散劑用量較低,而汽車(chē)涂料中則需要較高用量以獲得較好的性能。
與基料的類(lèi)型及化學(xué)性質(zhì)有關(guān):涂料中樹(shù)脂的潤濕分散作用各不相同,這會(huì )對潤濕分散劑的使用量有影響。
與潤濕分散劑的化學(xué)性質(zhì)有關(guān):由于相對分子質(zhì)量和化學(xué)結構的原因,低相對分子質(zhì)量助劑比高相對分子質(zhì)量助劑添加量要低。
與顏料粒徑有關(guān):透明鈦白粉需要比普通鈦白粉多約5~8倍的分散劑的用量。
不同相對分子質(zhì)量的潤濕分散劑用量
基于低相對分子質(zhì)量聚合物的常規型潤濕分散劑對無(wú)機顏料的用量為0.5%~2.0%,對有機顏料的用量為1.0%~5.0%(以分散劑購入形式對顏料重量計)。按總配方計,分散劑的用量一般在0.1%~1.0%。
高相對分子質(zhì)量分散劑的用量則要高得多,尤其對小粒度的有機顏料。因為有機顏料表面積比無(wú)機顏料表面積大得多,所以這樣的高用量是必需的。對這樣的用量不必擔心有什么問(wèn)題,因為聚合物分散劑與樹(shù)脂性質(zhì)相似,對漆膜的耐久性沒(méi)有不利的影響。佛羅里達的戶(hù)外試驗、模擬耐候試驗和超過(guò)十年的實(shí)際使用證明了這一點(diǎn)。對無(wú)機顏料,推薦的用量相當于低相對分子質(zhì)量分散劑的用量水平。對無(wú)機顏料的典型用量為1%~10%;對有機顏料是10%~30%(以分散劑活性成分對顏料重量計)。對非常細粒的顏料(例如某些炭黑),用量為60%~80%是必需的。
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