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乳膠漆的基本概念和成份-分散劑和增稠劑

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯：小莉作者：小莉人氣：-發(fā)表時(shí)間：2015-03-28 11:14:00

乳膠漆的基本概念和成份-分散劑和增稠劑

顏料的分散過程
顏料的分散包括三個(gè)過程：

*潤濕顆粒表面：氣固界面被液固取代的過程。由于水的表面張力較高，一般都需要加入潤濕劑。
*打破顏料絮凝：顏填料粒子在貯存的過程中，會(huì)因?yàn)榉兜氯A力相互聚集成為聚集體。需要剪切力將這種聚集體分開。
*穩(wěn)定已分散粒子：顏填料分散之后，仍有相互聚集的趨勢，及絮凝傾向，因此需要將已分散的粒子穩(wěn)定起來，也就是保護(hù)起來。否則，絮凝會(huì)導(dǎo)致遮蓋力等性能的下降。分散劑主要起到穩(wěn)定的作用。

什么是分散劑？

*分散劑是在顏料的分散過程中幫助潤濕，降低漿料粘度使分散容易，并且使分散后的顆粒穩(wěn)定地懸浮在液體中的助劑。
*分散劑發(fā)生作用的前提是在顏填料表面的吸附。

乳膠漆所用分散劑的分類
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
小分子分散劑

*胺類
·AMP (2-氨基-2-甲基-1-丙醇 )
·DMAE (二甲基-1-氨基-1-乙醇)
*磷酸鹽類
·KTPP (三聚磷酸鉀)
·TSPP (三聚磷酸鈉)
*羧酸類
·檸檬酸

*優(yōu)點(diǎn)
·成本低
·良好的初始分散效果
*缺點(diǎn)長期分散穩(wěn)定性差

高分子分散劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑的作用機(jī)理 – 電荷穩(wěn)定

*分散劑吸附在顏料粒子上使其表面帶電，并在粒子周圍形成雙電層，利用同種電荷的排斥力，使粒子保持穩(wěn)定。
*無機(jī)分散劑，如多聚磷酸鹽、羥基胺等，可以達(dá)到這一目的。但其只有一個(gè)吸附點(diǎn)，容易脫附。
*高分子分散劑吸附在顏填料表面，也會(huì)使表面電荷密度增大，使粒子穩(wěn)定。分散劑 增稠劑分散劑的作用機(jī)理 – 空間穩(wěn)定
分散劑 增稠劑

*分散劑吸附在顆粒表面，當(dāng)吸附層達(dá)到一定厚度時(shí)（>8~9nm），其排斥力足以保護(hù)粒子不致聚集。
*高分子分散劑吸附于顏料表面，可以形成厚達(dá)50nm的吸附層，而且聚合物有多個(gè)吸附點(diǎn)，可以此下彼上，不會(huì)脫離顏料，從而可以很好的起保護(hù)作用。
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
如何確定分散劑的用量
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
*一般推薦分散劑用量為最佳用量的1.5到2倍

增稠劑的分類
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
乳膠漆常用增稠劑的分子結(jié)構(gòu)

*纖維素醚類增稠劑
分散劑 增稠劑
*非離子聚氨酯增稠劑 (聚氨酯)  (Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)
*p疏水改性堿溶性乳液 (HASE)  (Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)

纖維素醚類增稠劑
分散劑 增稠劑
纖維素衍生物, 通過取代纖維素主鏈上的烷基不同得到不同產(chǎn)品
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
非離子型聚氨酯增稠劑(聚氨酯)分子結(jié)構(gòu)
(Hydrophobically modified Ethylene oxide URethane)
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
 疏水改性堿溶性乳液(HASE)的分子結(jié)構(gòu)
(Hydrophobically modified Alkali Soluble Emulsion)
分散劑 增稠劑

分散劑 增稠劑
常用增稠劑的增稠機(jī)理 -羥乙基纖維素HEC
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
*巨大的水合體積 (分子量: 10萬 – 100萬)
*粘度取決于分子量和極性基團(tuán)的水合能力
常用增稠劑的增稠機(jī)理 -聚氨酯締合型增稠劑
 -具有與表面活性劑類似的分子結(jié)構(gòu)
非離子表面活性劑 (分子量: 幾百 – 幾千)
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
聚氨酯締合型增稠劑(分子量: 5萬 – 10萬)
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的增稠機(jī)理 -聚氨酯締合型增稠劑
 -表面活性劑與乳液的締合
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
-增稠劑與乳液粒子的締合
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的增稠機(jī)理 - HASE類締合型增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
-增稠水相及乳液相
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的增稠效果 -纖維素醚類增稠劑

-易造成體積限制絮凝
分散劑 增稠劑
<a href='http://www.gyd688.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于分散劑的相關(guān)信息' target='_blank'>分散劑</a> 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的增稠效果-締合型增稠劑
-不會(huì)造成體積限制絮凝
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的性能特點(diǎn)-纖維素醚類增稠劑

*優(yōu)勢
·增稠效率高
·配方相對(duì)簡單
·粘度穩(wěn)定性好,對(duì) pH 及涂料中其它組份敏感性小
*局限性
·易受微生物侵蝕
·施工時(shí)抗飛濺性差
·流平及光澤展現(xiàn)差
·生產(chǎn)操作不便(干粉、水溶液、溶液漿）

滾涂飛濺示意圖
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
常用增稠劑的性能特點(diǎn)-聚氨酯類締合型增稠劑

*優(yōu)勢
.生物穩(wěn)定性好-抗生物降解
.優(yōu)異的抗飛濺性
.近似醇酸漆的流動(dòng)效果/施工性能
.較好的耐水性及涂膜耐久性好
.涂膜豐滿度高，涂膜均勻，可獲得高光
.無絮凝 – 極好光澤展現(xiàn)性能和流平性
.易于調(diào)控高低剪切速率下的流變性能
*局限性
.增稠效率受乳液、PVC、體積固含量等多種因素的影響
.對(duì)表面活性劑/醇類溶劑/分散劑等敏感--著色時(shí)粘度降低明顯

常用增稠劑的性能特點(diǎn)- HASE類締合型增稠劑

*優(yōu)勢
.生物穩(wěn)定性好-抗生物降解
.優(yōu)良的抗飛濺性
.與纖維素醚類增稠劑及ASE比較，漆膜豐滿度和流平性改善
.液體形式供貨，生產(chǎn)操作簡單
.低成本
*局限性
.使用時(shí)需調(diào)節(jié)pH
.耐水/耐堿性相對(duì)較差
.與分散劑配合使用不當(dāng)時(shí)可能造成顏料絮凝或光澤下降
.增稠效率受乳液、PVC、體積固含量等多種因素的影響
.對(duì)表面活性劑/醇類溶劑/分散劑等較敏感

影響增稠劑增稠效率的因素

*乳液粒徑大小
*乳液的種類
*與表面活性劑的相互作用
*與有機(jī)溶劑的相互作用
*顏料體積濃度(PVC)的影響
*體積固體含量(VS)的影響

乳液粒徑大小的影響
分散劑 增稠劑
<a href='http://www.gyd688.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于分散劑的相關(guān)信息' target='_blank'>分散劑</a> 增稠劑
乳液種類影響 - 乳液的穩(wěn)定形式
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
與表面活性劑的相互作用
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
與有機(jī)溶劑(水溶性)的相互作用
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
增稠劑選擇 - 不同增稠劑性能比較
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
增稠劑選擇 - 增稠劑流變性能比較（舉例）
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
締合型增稠劑的應(yīng)用舉例
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
分散劑與增稠劑的配合使用

*不良搭配的癥狀:
.絮凝、返粗, 粘度不穩(wěn)定(上升)
.微觀分層
.流動(dòng)性變差
.遮蓋力下降
.光澤下降

HASE 類增稠劑與分散劑的搭配
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
疏水改性堿溶性乳液型增稠劑(HASE)的羧酸主鏈與分散劑競爭顏填料表面的吸附位。如果增稠劑粘附在顏填料上，就會(huì)造成橋式絮凝。
HASE類增稠劑與分散劑的不良配合
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
HASE類增稠劑與分散劑的正確配合
分散劑 增稠劑
分散劑 增稠劑
聚氨酯 類增稠劑與分散劑的搭配
分散劑 增稠劑
<a href='http://www.gyd688.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于分散劑的相關(guān)信息' target='_blank'>分散劑</a> 增稠劑
聚氨酯增稠劑的聚環(huán)氧乙烷骨架具有親水性，在通常條件下能與水形成氫鍵。但如果暴露在高濃度離子環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致骨架脫水，使增稠劑不能溶解。
分散劑 增稠劑
實(shí)驗(yàn)結(jié)果舉例
分散劑 增稠劑

分散劑與聚氨酯類增稠劑的不良配合

*癥狀:
.分水絮凝、流動(dòng)性變差、光澤降低
*對(duì)策：
.改用羧酸共聚物分散劑，其低酸含量可防止不利影響。減少或排除小分子分散劑如三聚磷酸鈉或離子型表面活性劑也十分有益。

分散劑與增稠劑的配合使用
<a href='http://www.gyd688.com/product/product-0001,0011,0020.shtml' class='keys' title='點(diǎn)擊查看關(guān)于分散劑的相關(guān)信息' target='_blank'>分散劑</a> 增稠劑
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分散劑 增稠劑
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