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炭黑顏料水性體系分散解決方案

發(fā)表時間:2022-12-31 19:47

炭黑顏料水性體系分散解決方案

炭黑顏料性質(zhì)

  炭黑顏料分為酸性炭黑和堿性炭黑,酸性炭黑HLB值稍低(10-12)、著色力高、親水性差、比較難以潤濕分散,顏料表面可錨固點相對較少。堿性炭黑表面親水基團(tuán)多,易于潤濕分散、易于被聚合物的錨固點錨定,但是堿性炭黑通常著色力并不高,無法滿足特殊要求(如汽車涂料等)、導(dǎo)電炭黑表面基團(tuán)更少,類似于石墨烯和納米碳管,分散難度更大。

潤濕分散過程

  炭黑顏料具有粉末形式和顆粒形式,粉末形式的炭黑粒徑小、比表面積大,生產(chǎn)操作過程中容易出現(xiàn)粉塵,顆粒狀炭黑需要進(jìn)行研磨才能進(jìn)行分散。在炭黑顏料分散過程中,潤濕劑起到很重要的作用,潤濕劑的選擇不當(dāng)將會直接導(dǎo)致色漿濃度低、抱團(tuán)、研磨變稠變干導(dǎo)致無法進(jìn)行研磨分散。

  針對炭黑顏料分散過程,涂易樂FS-204E、FS-680、FS-620可以實現(xiàn)低泡解絮凝,尤其適用于高濃度炭黑色漿的潤濕分散過程,分散劑的用量為配方總量的0.5-1.5%;


吸附控絮凝

  炭黑粒子被含有分散劑的水性體系潤濕后,體系內(nèi)部開始發(fā)生吸附過程,一方面,分散劑分子的錨固基團(tuán)和顏料表面基團(tuán)結(jié)合形成離子鍵或者發(fā)生范德華力,便將粒子表面包覆,隨著粒子變小,比表面積繼續(xù)增大,這種包覆層也會隨之發(fā)生動態(tài)重組。另一方面,已經(jīng)被解絮凝的粒子由于未被及時包覆隔離發(fā)生粒子相互抱團(tuán)共聚——絮凝;當(dāng)2方面的作用達(dá)到共聚平衡后,分散過程將不再引起粒子粒徑的變化,各種物理性能趨于穩(wěn)定,便是完成了分散過程。

對于酸性炭黑的分散,涂易樂DS-194L、ADS-20比較適合,可以實現(xiàn)15-25%的炭黑色漿濃度,儲存穩(wěn)定性好,分散劑用量推薦為炭黑干粉量的20-40%。對于堿性炭黑顏料,DS-198F分散劑更加適合,可以實現(xiàn)40-55%的炭黑色漿濃度,儲存穩(wěn)定性好,分散劑用量推薦為配方量的8-20%。


應(yīng)用方案舉例

炭黑色漿堿性炭黑EB-925(40-42%):潤濕劑FS-204E   用量1%+DS-198分散劑 用量8-20%+DF-220消泡劑 用量0.2%
酸性炭黑FFW-200(20%):潤濕劑FS-204E   用量1%+DS-194分散劑 用量20-40%+DF-220消泡劑 用量0.5%




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