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分散剂的选择标准

2019/10/5 16:24:21 作者: admin
 促使物料颗粒均匀分散于介质中,形成稳定悬浮体的药剂。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。

学术文献中的解释

分散剂的定义是分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。在制备乳油和可湿性粉剂时加入分散剂和悬浮剂易于形成分散液和悬浮液,并且保持分散体系的相对稳定的功能。 [1]

化工词典中的解释

能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时,加入分散剂,有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下,可分散成很小的液珠,停搅拌后,在界面张力的作用下很快分层,而加入分散剂后搅拌,则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。因而分散剂也是表面活性剂。种类有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。阴离子型用得最多。

作用

分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量,稳定所分散的颜料分散体,改性颜料粒子表面性质,调整颜料粒子的运动性 [2]  。具体体现在以下几个方面:

1、提升光泽,增加流平效果光泽实际最主要取决涂料表面对光的散射(即一定的平整度即可。当然需检测仪器决定是否够平整,不但考虑原生粒子数目,形状,并考虑他们的结合方式),当粒子粒径小于入射光1/2(这个数值不确定)时,表现为折射光,光泽不会再提高,同理遮盖力依靠散射提供主要遮盖力的遮盖力也不会增加(除炭黑主要靠吸收光,有机颜料忘了)。注:该入射光是指可见光的范围流平说不好;但注意粒子原生数目减少,是减少其结构黏度,但比表面的增加会使自由树脂的数量减少,是否有平衡点说不好,但一般粉末涂料流平并不是越细越好。

2、防止浮色发花。

3、提高着色力注意着色力在自动调色系统中并非越高越好。

4、降低粘度,增加颜料载入量。

5、减少絮凝是这样的,但越细粒子表面能越高,需要越高吸附强度的分散剂,但吸附强度太高的分散剂可能造成对涂膜性能的不利。

6、增加贮藏稳定性其实原因和上相似,一旦分散剂稳定强度不够,反而贮藏稳定性变差(当然从你的图片上看是没问题的)。

7、增加展色性,增加颜色饱和度、增加透明度(有机颜料)或遮盖力(无机颜料)。

TEGO Dispers润湿分散剂帮助颜料润湿与稳定,防止浮色发花以及颜料沉降,在储存过程中保持稳定的颜料遮盖力与色强度,同时确保好的得色量,最少的研磨步骤。由于这些助剂可降低粘度,分散时能增加到好的颜料浓度,所以生产的涂料与颜料浓缩浆更具成本效益。推荐TEGODispers 757 W用于生产水性颜料浓缩浆。对于耐腐蚀水性涂料,它也是好产品。像TEGODispers 750W 和 TEGODispers 755 W一样,可满足好的光学与流变性能要求。对于既适用溶剂型也适用水性配方的通用色浆,TEGODispers 65x系列是现有不含乙氧基烷基酚的市场标准产品。TEGODispers 656, 670 和685特别适用于现代溶剂型配方。在UV体系,TEGODispers 685适用于所有的颜料,TEGODispers 688适用于消光粉。所有的TEGODispers产品均不含乙氧基烷基酚。

选择标准

一个优良的分散剂应满足以下要求:

1、分散性能好,防止填料粒子之间相互聚集;

2、与树脂、填料有适当的相容性;热稳定性良好;

3、成型加工时的流动性好; 不引起颜色飘移;

4、不影响制品的性能; 无毒、价廉。

分散剂的用量一般为母料质量的 5%。 [2]

种类

脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类

硬脂酰胺与好醇并用,可改善润滑性和热稳定性,用量(质量分数,下同)0.3%-0.8%,还可作聚烯烃的滑爽剂;乙烯基双硬脂酰胺,也称乙撑基双硬脂酰胺(EBS),是一种高熔点润滑剂,用量为0.5%~2%;硬脂酸单甘油酯(GMS),三硬脂酸甘油酯(HTG);油酸酰用量 0.2%~0.5%;烃类石蜡固体,熔点为 57~70 ℃,不溶于水,溶于有机溶剂,树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差,用量一般在 0.5%以下。 [3]

石蜡类

尽管石蜡属于外润滑剂,但为非极性直链烃,不能润湿金属表面,也就是说不能阻止聚氯乙烯等树脂粘连金属壁,只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时,才能发挥协同效应。

液体石蜡:凝固点(-15℃)好(-35℃),在挤出和注射成型加工时,与树脂的相容性较差,添加量一般为0.3%-0.5%,过多时,反而使加工性能变坏。

微晶石蜡:由石油炼制过程中得到,其相对分子质量较大,且有许多异构体,熔点65好90℃,润滑性和热稳定性好,但分散性较差,用量一般为 0.1%好0.2%,好与硬脂酸丁酯、好脂肪酸并用。

金属皂类

好脂肪酸的金属盐类,称为金属皂,如硬脂酸钡(BaSt)适用于多种塑料,用量为 0.5%左右;硬脂酸锌(ZnSt)适于聚烯烃、ABS 等,用量为0.3%;硬脂酸钙(CaSt)适于通用塑料,外润滑用,用量 0.2%好1.5%;其他硬脂酸皂如硬脂酸镉(CdSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸铜(CuSt)。

低分子蜡类

低分子蜡是以各种聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物为原料,经裂解,氧化而成的一系列性能各异的低聚物。其主要产品有: 均聚物、氧化均聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物等五大类。其中以聚乙烯蜡最为常见。 [4-5]

常用的聚乙烯蜡平均相对分子质量为好0好4000,其软化点为102℃; 其他规格的聚乙烯蜡平均相对分子质量为10000~20000, 其软化点为106℃;氧化聚乙烯蜡的长链分子上带有一定量的酯基或皂基,因而对 PVC、PE 、PP、ABS 的内外润滑作用比较平衡, 效果较好, 其透明性也好。由于分散剂的种类和实际应用的环境很多,所以选择合适的分散剂很重要。

聚乙二醇200或400(分子量约190-420)是水溶性分散体系的良好分散剂/增溶剂/润湿剂/溶剂。聚乙二醇200或400是亲油的,可以很好的跟有较低亲水亲油平衡值(HLB value)的分散物形成稳定的分散体系。

HPMA简介

1、产品性能

HPMA是一种低分子量聚电解质,一般相对分子量为400~800,无毒,易溶于水,化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。在高温(<350℃)和高pH下有明显的溶限效应。HPMA适用于碱性水质或同其它好复配使用。HPMA在300℃以下对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果,阻垢时间可达100h。由于HPMA阻垢性能和耐高温性能优异,因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉、蒸汽机车、原油脱水、输水输油管线及工业循环冷却水中得到广泛使用。另外HPMA有一定的缓蚀作用,与锌盐复配效果更好。
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