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分散劑的穩定性原理

2023-04-24

  顏料發生絮凝,將會使涂料的性能明顯下降,如增稠、流動性差、返粗、絮凝、光學和顏色性能發生改變等。這些是我們所不希望的,所以要保持顏料懸浮液的穩定。在顏料分散劑的穩定方面有兩種重要機理:

  3.1 靜電穩定性

  顏料微粒表面帶有電荷,當加入分散劑后,可能會形成雙層靜電結構。當顏料表面形成一種電荷后,相反電荷的帶電離子云將圍繞在其周圍。當兩個微粒靠近時,電荷作用阻止其相互吸引。在這樣厚厚的電荷層的作用下,顏料微粒獲得了穩定的狀態。多磷酸鹽及多元羧酸常做為高分子電解質使用。這種靜電斥力在水性涂料中非常有效。

  3.2 位阻穩定

  分散劑通常由錨固基團和溶劑化鏈段組成,高分子型分散劑通過錨固基團吸附在顏料表面,溶劑化鏈段則伸展在樹脂和溶劑中,從而形成一定厚度的溶劑化高分子鏈段的阻隔層,當顆粒吸附層互相靠近而壓縮時,壓縮區吸附物密度增加,自由度減少,這是個熵減過程,體系的趨勢是阻止這種進程進一步發生。隨著鏈段的混合,溶劑被排出粒子間,這也會導致溶劑濃度不均衡,滲透壓同樣會迫使溶劑返回微粒間以維持微粒的分離狀態。這些過程綜合作用,就起到了位阻的效應。位阻穩定作用的兩個基本要求是錨定基團對顏料有足夠強的吸附力,以及溶解化鏈段完全溶解在介質中。當高分子鏈段很好的溶解和適當的展開時,位阻穩定作用得到加強。若相容性不好,則高分子鏈段會折疊,使位阻效應喪失。

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