分散劑的穩(wěn)定機理及篩選方法(一)
來源:網(wǎng)絡(luò)
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作者:侗富貴化工
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發(fā)布時間: 2019-06-13
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涂料和油墨制造的主要任務(wù)是顏料分散。一旦我們了解了分散劑的穩(wěn)定機理,我們就可以篩選出合適的分散劑進行測試和比較。但是,您如何評估顏料和樹脂體系的分散劑?本文詳細描述了分散劑篩選的相關(guān)手段和方法。
1.分散劑對顏料的錨定機理
由于顏料表面的不同自然狀態(tài),取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu),可以使用各種不同的基團作為聚合物分散劑來錨定它。錨定可以通過不同的過程產(chǎn)生。
涂料和油墨制造的主要任務(wù)是顏料分散。一旦我們了解了分散劑的穩(wěn)定機理,我們就可以篩選出合適的分散劑進行測試和比較。但是,您如何評估顏料和樹脂體系的分散劑?本文詳細描述了分散劑篩選的相關(guān)手段和方法。
1.分散劑對顏料的錨定機理
由于顏料表面的不同自然狀態(tài),取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu),可以使用各種不同的基團作為聚合物分散劑來錨定它。錨定可以通過不同的過程產(chǎn)生。
1.1通過離子或酸性/堿性基團錨定
當(dāng)顏料顆粒具有高表面活性時(例如,無機顏料),顆粒的帶電表面可與分散劑的相反電荷或官能團形成離子鍵。能夠錨定在帶電或酸性/堿性表面上的官能團包括胺,銨和季銨基團,羧酸,磺酸和磷酸基團及其鹽,硫酸鹽和磷酸鹽。
1.2通過氫鍵錨定
有機顏料通常比無機顏料更惰性,但具有與氫鍵合的供體或受體,因此在聚合物分散劑的錨定基團之間也可形成氫鍵。當(dāng)在分散劑和顏料之間結(jié)合多個氫鍵時,可以分別解決弱氫鍵的問題。多胺和多羥基化合物具有供體和受體,并且可以通過氫鍵錨定。聚醚可以通過氫鍵受體錨定。
1.3極性基團錨定
極性或極化基團存在于有機顏料顆粒的表面上,并且極性或極化的錨定基團存在于聚合物分散劑中,因此也可發(fā)生錨定。類似地,這種相互作用通常相對較弱,但是在聚合物分散劑中,當(dāng)多個這樣的基團組合成錨定鏈段時,這種相互作用增強。聚氨酯通常用作極性錨定基團。
1.4由不溶性聚合物鏈段形成錨定
不需要離子鍵,氫鍵或極性相互作用,并且范德華力可以通過錨定與聚合物分散劑結(jié)合。分散劑中的聚合物鏈段僅需要不溶于介質(zhì)中。可以以這種方式形成聚氨酯錨固基團。該吸附過程難以與極性基團的氫鍵和錨定吸附區(qū)分開。大多數(shù)聚合物鏈段可以通過靜電力(氫鍵和/或極性作用)和范德華力的混合物錨定。也許這些工藝中的一種是主要的,但最有效的聚合物分散劑可以產(chǎn)生所有這三種工藝,
1.5通過協(xié)同分散劑形成錨固效果
一些有機顏料,例如酞菁藍和二惡嗪紫,可以通過改變顆粒本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)來選擇性地活化顏料的表面。具有離子基團的衍生物可以與聚合物分散劑中的帶電錨定基團反應(yīng)。由于極性類似于顏料的極性,衍生物也可以吸附在顏料的表面上。這種橋接效應(yīng)使得難以錨定的顏料具有良好的穩(wěn)定效果。