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乳膠漆的顏填料一般是先分散在水性介質(zhì)中,然后加乳液制成漆。水性介質(zhì)的極性高,能與大多數(shù)的顏填料相互作用而將其表面潤濕,使分散得以進(jìn)行,但不可控,所以要采用顏料分散劑,使其分散得更好。
乳膠漆的顏填料一般是先分散在水性介質(zhì)中,然后加乳液制成漆。水性介質(zhì)的極性高,能與大多數(shù)的顏填料相互作用而將其表面潤濕,使分散得以進(jìn)行,但不可控,所以要采用顏料分散劑,使其分散得更好。
顏料分散劑是具有一定表面活性的陰離子聚電解質(zhì),故能自發(fā)地移向表面。它具有合適的相對(duì)分子質(zhì)量,以使之形成較厚的界面層而穩(wěn)定分散,同時(shí)又不移動(dòng)太慢,以適應(yīng)工藝要求。
顏料分散劑對(duì)帶正電荷的表面,是以負(fù)離子與之中和而吸附。而顏填料表面的電荷,尤其是金屬氧化物在水中有一個(gè)等電點(diǎn)(不帶電荷),所以分散介質(zhì)的pH 與等電點(diǎn)要盡可能遠(yuǎn)離,以提高吸附密度。
對(duì)帶負(fù)電荷的表面,是先以分散介質(zhì)中的堿金屬陽離子(移動(dòng)快速)補(bǔ)償而屏蔽后,隨即以親油基借助親油締合作用而吸附。因而提高分散介質(zhì)中的堿金屬陽離子濃度可增大吸附密度。這就是常用的添加聚磷酸鉀的配方。對(duì)中性表面則以親油基與之作親油締合而吸附,這些吸附著的顏料分散劑以離解基團(tuán)伸向本體,以電荷相斥和空間屏蔽作用將顏填料顆粒分散于介質(zhì)中。
有機(jī)顏料高度疏水,顏料分散劑的表面活性不足,因而常與表面活性劑配合,先以親油締合吸附以減弱疏水程度,使顏料分散劑得以吸附。由于顏料分散劑有多個(gè)吸附基團(tuán),在動(dòng)態(tài)的吸附下不易脫落,從而逐漸取代了表面活性劑。
二氧化鈦是乳膠漆中最常用的顏料,它的等電點(diǎn)隨表面處理而異,那些距分散介質(zhì)pH 遠(yuǎn)的有更高的表面電荷密度,從而有更高的顏料分散劑吸附密度。圖1 是烯烴/ 順丁烯二酸鹽用于以氧化鋁表面處理(等電點(diǎn)約6.4)和以二氧化硅表面處理(等電點(diǎn)約1.2)的二氧化鈦分散中的吸附,從中可見,在同一顏料分散劑濃度下的吸附量差之甚遠(yuǎn)。
表面處理對(duì)顏料分散劑吸附量的影響