關(guān)于UV涂料中顏填料的潤濕分散劑
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摘要：UV 涂料屬于當(dāng)今世界上最環(huán)保的涂料種類之一， 但是UV 涂料還處在不斷的發(fā)展和完善的過程之中。一個優(yōu)質(zhì)的涂料配方，僅僅依靠選擇一些良好的涂料樹脂、輔助助劑、顏填料、溶劑等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還必須要選擇一些適當(dāng)?shù)念佁盍霞捌錆駶櫡稚┑膸椭?/p>
UV 涂料屬于當(dāng)今世界上最環(huán)保的涂料種類之一， 但是UV 涂料還處在不斷的發(fā)展和完善的過程之中。一個優(yōu)質(zhì)的涂料配方，僅僅依靠選擇一些良好的涂料樹脂、輔助助劑、顏填料、溶劑等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還必須要選擇一些適當(dāng)?shù)念佁盍霞捌錆駶櫡稚┑膸椭?/span>
UV 涂料屬于涂料的一個種類，各種涂料體系一般都是由樹脂、溶劑、顏料及各種助劑等所組成的。其中顏料的潤濕與分散生產(chǎn)一種優(yōu)質(zhì)涂料非常關(guān)鍵的工中的一個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。所謂顏料的分散， 就是我們在生產(chǎn)中用三輥研磨機(jī)等設(shè)備將顆粒較大的顏料研磨成很細(xì)小的顏料顆粒， 使其能均勻的分散在涂料中，形成一個穩(wěn)定的涂料體系。在這個過程中我們除了要選擇出合適的涂料樹脂、輔助助劑、顏填料、溶劑等之處，我們還要根據(jù)不同的涂料要求， 選擇一些恰當(dāng)?shù)耐苛蠞櫇穹稚┘捌渌鞣N輔助助劑去改善涂料的各種性能如漆膜的遮光度、耐水、耐候、耐酸堿、耐機(jī)械性能、漆膜的光澤度、貯存時間、流平性等各種性能，以滿足不同客戶的要求。
顏填料與潤濕分散及其穩(wěn)定理論
（1）目前顏填料的潤濕分散和穩(wěn)定理論主要有：
①靜電穩(wěn)定理論；
②電荷位阻穩(wěn)定理論和；
③空間位阻穩(wěn)定理論。
（2）顏填料（又稱顏料）按不同的分類方法各有不同的種類。分散體系的穩(wěn)定性與顏料有很大的關(guān)系。
（3）涂料的潤濕分散劑屬于表面活性劑，它根據(jù)分類指標(biāo)的不同可以分為不同的種類。涂料潤濕分散劑的主要作用是在顏料潤濕過程能夠降低各種顏料的界面張力， 可提高其的分散效率。而且涂料潤濕分散劑能夠吸附在顏料粒子的表面并通過產(chǎn)生電荷斥力、空間位阻等效應(yīng)，使分散體處于穩(wěn)定狀態(tài)。
涂料中顏填料的種類及表面處理作用
在涂料中，顏填料的性能主要取決于其化學(xué)組成、顆粒形狀、顆粒大小及其表面處理狀態(tài)。
顏填料的分類
（1）按電荷來分顏填料一般分為：
①正電荷；②負(fù)電荷；③混合電荷；④中性顏料等等。
（2）按顆粒來分顏料粉體顆粒一般分為：
①原始粒子：它是最基礎(chǔ)的顏料顆粒單元。它是由單個顏料晶體或一組晶體構(gòu)成，粒徑相當(dāng)小。
②聚集體：它是原始粒子以面與面粘結(jié)在一起的顆粒。其總表面積比單個粒子面積之和要小。
③附聚體：它是由原始粒子以其邊、角等相互粘接而形成的粒子團(tuán)。其總表面積比聚集體大，但小于單個粒子表面積的總和。
④絮凝體：它是原始粒子在流體介質(zhì)中分散后重新聚集而形成的團(tuán)體。
絮凝體、聚集體和附聚體是顏料分散過程中形成的集聚體，統(tǒng)稱二次團(tuán)粒。
（3）顏填料的顆粒形狀
①針狀態(tài)顆粒：它具有增強(qiáng)、增韌作用，但分散性困難。
②片狀顆粒：它應(yīng)用于涂料中能明顯地提高涂料的致密性。
③多孔結(jié)構(gòu)的顆粒：它一般較實(shí)心結(jié)構(gòu)的顏料有快速的增強(qiáng)功能，但消光性能明顯。
（4）顏填料的酸堿性
一般涂料中所用的樹脂絕大多數(shù)都是呈酸性的。因此若我們所選擇的顏填料不是酸性的，是堿性的，那么它們就會產(chǎn)生酸堿反應(yīng)，這就會直接造成涂料產(chǎn)品的貯存性。以及影響漆膜的物理化學(xué)性能。
顏填料的表面處理的種類及其作用
（1）顏填料的表面處理分為：無機(jī)表面處理如用鋁、硅、鈦、鋅等處理方法和有機(jī)表面處理如表面活性劑有機(jī)物處理方法。
（2）顏填料表面處理的作用：
①為了阻止顏填料對水的吸附， 促進(jìn)顏填料對聚合物的吸附，改善涂膜的強(qiáng)度。
②改善漆膜的分散性、遮蓋力、著色力、耐久性、耐候性、耐光性。
③提高漆膜的耐酸堿、耐溫性能。
④帶有部分反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物處理后的顏填料與小分子處理劑相比明顯具有貯存穩(wěn)定， 性能得到很大改善（如耐水、機(jī)械性能等）的優(yōu)勢。
顏料分散對涂料性能的影響
在涂料配方中， 一個涂料產(chǎn)品的性能好壞在很大程度上是由顏填料分散體系系決定的。分散良好的顏填料分散體能提高涂料的著色力、流平性、透明度、降低體系粘度、提高體系的色展性、提升遮蓋力、加強(qiáng)了表面光澤和流動性。一個分散體系差的涂料產(chǎn)品， 往往會造成這個涂料產(chǎn)品的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)及失敗。因此，顏填料分散體系的好壞常常被用來作為一個涂料產(chǎn)品的重要質(zhì)量參數(shù)。
潤濕分散劑的功能及其種類
涂料潤濕分散劑的功能
在涂料生產(chǎn)中當(dāng)液態(tài)的涂料潤濕分散劑與固態(tài)的顏料粒子表面相接觸時，原來的固/氣界面被新形成的固/液界面所替代，這種現(xiàn)象我們俗稱為涂料顏料的潤濕。各種涂料潤濕劑在顏料潤濕過程中最主要的貢獻(xiàn)就是能夠降低液/固之的表面張力，改善涂料顏料的各種化學(xué)物理性能，并能提高顏料粒子的分散效率。涂料潤濕分散劑的最主要功能歸納為如下幾點(diǎn)：
①降低表面張力，提高顏料的效果。
②縮短顏料的分散時間。
③提高著色力及其遮蓋力。
④改善展色性及其調(diào)色能力。
⑤防止涂料產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象。
⑥防止涂料中顏填料的沉淀。
⑦提高漆膜的光澤及耐磨性、耐候性等各種物理化學(xué)性能。
涂料潤濕分散劑的潤濕機(jī)理
（1）任何液體與固體接觸時，都會在回體表面形成一個接觸面及按觸夾角， 人們通常根據(jù)這個接觸角的大小來衡量一種液體對一種固體潤濕能力的大小。接觸角越小就表示它的潤濕效果就越好。涂料的潤濕分散劑對顏料的分散原理也與這種潤濕機(jī)理一樣。
（2）潤濕分散劑對潤濕的作用
在涂料配方的設(shè)計(jì)中，當(dāng)顏料和樹脂都選定后，人們要想獲得更加優(yōu)異的涂料性能， 那就只好去選擇最合適的涂料潤濕分散劑降低顏料的表面張力來提高涂料顏料的各種表面性能及其化學(xué)物理論性能， 以期獲得一個性能優(yōu)異及穩(wěn)定的涂料產(chǎn)品。
涂料潤濕分散劑的種類
（1）按用途分類：可分為水性分散劑和溶劑型分散劑。
（2）按照應(yīng)用類型分類：抗絮凝分散劑，共絮凝分散劑。
（3）按照吸附官能團(tuán)分類：陰離子型、陽離子型、中性型、非離子類等。
（4）按分子量的大小來分類：小分子量的分散劑（一般指分子量在數(shù)百以下的）和大分子量的分散劑（一般是指分子量在數(shù)千以上的）。
涂料潤濕分散劑與顏填料的相互作用機(jī)理和過程
（1）涂料潤濕分散劑與顏填料作用的機(jī)理有以下幾類：
①酸堿反應(yīng)機(jī)理。
②形成氫鍵的機(jī)理。
③發(fā)生憎水性作用即有機(jī)顏料在水平性體系中。
④金屬配位如酞菁顏料產(chǎn)生的金屬配位機(jī)理。
（2）涂料中顏填料的潤濕和分散過程
涂料中的顏填料經(jīng)過研磨機(jī)等的研磨粉碎以后， 顏料粒子的表面積會顯著增大， 能量大幅升高， 處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)撒銷外界機(jī)械力之后，粒子由于布朗運(yùn)動會發(fā)生相互碰撞，從而會發(fā)生顏色粒子的積聚作用，產(chǎn)生絮狀物，也就是俗話說的返粗現(xiàn)象。因此，我們?yōu)榱朔乐惯@種情況發(fā)生，我們就必須往里添加一些相容的且合適的涂料潤濕分散劑， 利用潤濕分散劑的電荷排斥或空間位阻等作用， 使研磨后的顏料粒子彼此獨(dú)立，相互保持適當(dāng)?shù)木嚯x，而不發(fā)生接觸，從而防止產(chǎn)生絮狀物，保持涂料的穩(wěn)定性和品質(zhì)。
潤濕分散劑的選擇
一般來說，當(dāng)涂料的樹脂選定后，人們就要根據(jù)其樹脂的性能選擇出相應(yīng)的顏料，當(dāng)顏料選出來后，我們就可以根據(jù)顏填料的表面性能來選擇與其相匹配的潤濕分散劑擇。潤濕分散的選擇通常按如下規(guī)律來進(jìn)行：
（1）酸性的顏填料最好選擇陽離子的潤濕分散劑。
（2）中性的顏料填最好選擇電中性的潤濕分散劑。
（3）堿性的顏填料最好選擇陰離子的潤濕分散劑。
(來自:包裝企業(yè)網(wǎng))
