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沉淀:影响颜料沉淀和稳定性的因素

色素沉淀与稳定性

简介 颜料分散过程的第一步是颜料的润湿和分离. 然而,如果色素分散不稳定, 絮凝1 (图. 结果是1,2). 絮凝作用是颜料颗粒相互吸引形成松散的聚集体的结果,在轻度剪切下可以重新分散.

当色素颗粒强烈地相互吸引时,就会发生胶结或 聚集 的粒子都可以发生. 团聚体 (由树脂或润湿剂包裹的化学结合的颜料聚集体)不能轻易地重新分散. 絮凝 可以通过对涂料应用低剪切来逆转吗. 絮凝 会对显色、光泽和隐藏有不良影响吗.

无花果. 3:原色颜料颗粒、絮凝和团聚的关系 MDPI.com

获得色素稳定的两个主要机制是 空间 而且 负责. 电荷排斥, 具有相同电荷的粒子表面相互排斥(更适用于水上系统), 无花果. 4)而空间稳定是溶剂涂料中更常见的机制(图. 5). 适当稳定的颜料分散体防止絮凝和团聚.

无花果. 4:电荷排斥稳定机制m3来源: 陶氏涂料.com
无花果. 5:空间稳定机制4来源: Inkline.gr

颜料在水介质中的分散原理与无机溶剂介质相同:即, 合适的润湿, 色素分散与稳定. 然而, 水的表面张力和高极性使它在润湿低极性颜料时更成问题. 在很多情况下, 水与颜料表面猛烈地相互作用, 使颜料表面的分散剂不稳定. 确保颜料分散均匀稳定(消除颜料 絮凝 一种颜料的,不包括其他颜料的). 第三, 使用合适的润湿剂/表面活性剂有助于改善极性和极性的差异 表面张力 色素之间的作用 色素不稳定.

无机颜料,如氧化铁, 二氧化钛, 碳酸钙, 氧化锌, 还有二氧化硅, 碳酸钙、硫酸钡和许多其他填充颜料具有极极性的表面. 然而,单靠水通常不能充分湿润颜料表面. 因此,他们需要一个 表面活性剂 湿润和稳定分散.

此外,许多颜料制造商供应 表面处理颜料 帮助色素稳定. 许多制造商通过添加一层无机氧化物来改善颜料的润湿性,从而对有机颜料的表面进行改性,以增加极性.

关于色素稳定的讨论如果不考虑 色素沉淀 随着时间的推移.  这些因素都影响颜料的沉降程度和抗硬沉降性:

  • 颜料分散质量
  • 颜料粒度
  • 吸油
  • 形状
  • 分布
  • 色素密度
  • 油漆粘度

更完整地讨论这些参数对颜料硬沉降和稳定性的影响将需要几篇文章来充分描述.  然而, 图6给出了颜料和涂料参数与颜料沉降的简化关系.

无花果. 6:参数与沉降的关系

最后, 使用合适的触变性剂有助于建立足够的粘度和网络结构,防止颜料硬沉淀. 一种合适的触变性剂可以通过几种不同的机理来提高抗硬沉降性.

  • 通过增加低剪切粘度来提高抗硬沉降性
  • 与颜料形成结合,降低沉淀颜料层的有效密度.

然而, 必须确定触变剂和分散剂之间有可接受的相容性. 通常用于促进软沉降的触变性物包括用季铵化合物处理的粘土,为溶剂性涂料提供更高的有机亲水性. 凹凸棒土可用于水性涂料和溶剂型涂料, 由于针状粘土颗粒结合增加粘度,很容易在剪切下分解. 其他聚合物增稠剂可通过增加粘度和促进易于再分散的软沉降而有效, 如:

  • 细粒硅
  • 蓖麻油衍生物
  • 碱式磺酸钙
  • 胶体硅酸铝

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Ron Lewarchik,文章作者 & 澳门买球排行App总裁

作为特约撰稿人, Ron撰写了与涂料行业配方有关的文章. 他还担任Prospector材料搜索引擎的顾问, 对数据库中与优化和组织材料相关的问题提供建议.

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