水性体系中炭黑分散的影响因素_图文

1、 36 卷 1999 年第 6 期 染 料 工 业 13 有所下降 ,但并不会完全破坏这种斥力 ,所以研磨后 R - 400R 的粒径并没有随 KNO3 的加入明显改变 。 4 结论 ( 1 . 炭黑在水性体系中通过使用分散剂达到分 而放置过程中 ,由于缺少了机械力的破碎作用 ,这种 斥力的下降导致随 KNO3 的加入浆料的粒径逐渐 增大 。 散目的时 ,其表面酸碱性和原生粒径大小对分散性 能有显著的影响 , 其中以原生粒径较小的酸性炭黑 易于分散 。 (2 . 根据分散剂结构的不同 , 炭黑表面可以酸 碱作用范德华力和平面分子间的 - 作用力与分 散剂结合 ,其中非选择性的范德华力和平面分子

2、的 - 作用力受 p H 值及电解质干扰较少 , 可以形成 牢固结合 ; 同时分散剂的亲水端含有可以提供电斥 力的溶剂化链 ,会显著提高其分散能力 。 ( 3 . 分散体系的酸性会抑制聚羧酸盐类分散剂 亲水连段的溶剂化 ,使其不能充分伸展在水中 ,从而 降低分散剂的分散能力 。 ( 4 . 水性体系中电解质的加入不仅会压缩胶束 图6 以 B YK - 154 研磨 R - 400R 、 TC - 415 后 1 、 7天 粒子的体均比表面积 Sv 与 KNO3 相对于浆料的 百分比 表面的双电层 ,降低由炭黑表面解离或分散剂亲水 端盐基解离所产生的电斥力 , 还会影响炭黑表面与 两性分散剂的盐

3、键结合 ,从而降低炭黑的分散性能 。 炭黑表面酸性官能团量的增加 , 可以显著缓解电解 质从这两方面对体系分散稳定性产生不利的影响 。 参 考 文 献 1 小林敏胜 . 水性涂料中颜料的分散 ,日本色材协会志 ,1995 :68 , 6 :32 对于两性分散剂 B YK - 154 , 电解质的加入可 以从两方面影响炭黑的分散稳定性 , 一方面压缩胶 束表面的双电层 ,从而降低粒子间的电斥力 ; 另一方 面 KNO3 解离产生的 K + 和 B YK - 154 的氨基在炭 黑表面竞争吸附 , 导致分散剂与炭黑之间的盐键结 合几率下降 。若以 B YK - 154 亲水连段与疏水连 段的 比

4、为 1 5 计 ( 见 表 2 。当 分 散 剂 的 用 量 为 1715 %时 ,其疏水端氨基为 0. 0045 摩尔 , 则分散炭 2 Toshikatsu Kobayashi. Pigment dispersion in water - reducible paints. Progress in Organic Coaings. 1996 :28. 7987 3 池田承治 . 颜料分散的最新进程 ,日本色材协会志 ,1995 :68 ,1 : 212 黑 TC - 415 时 , KNO3 的加入量小于 2 %情况下 ,随 KNO3 增加分散剂与炭黑之间的盐键结合越少 , 达 4 周春隆

5、 1 有机颜料表面处理及其新进展 ,化工进展 ,1992 :3112 5 J . Clarke. Pigment dispersion and rheology modification using car2 boxylated acrylic polymers in water - borne coationgs. Surface Coatings International. 1994 :7. 303 到 2 % ( 010067mol 时 ,炭黑表面的酸性官能团几乎 全部为 K 所覆盖 , 此时 ,B YK - 154 以分子间作用 力与炭黑结合 , 因此 , 再增加 KNO3 的量也不

6、会使 分散后的粒径显著增大 。而 R - 400R 表面酸性官 能团为 TC - 415 的 10 倍左右 ,在使用浓度范围内 , 电离的 K + 不能完全覆盖炭黑表面的酸性官能团而 破坏分散剂与炭黑之间的盐键结合 , 同时 B YK 154 的亲水端含有大量可解离的羧酸盐 , 且大部分 K 吸附在炭黑表面减弱了其对胶束表面双电层的 + + 6 汪剑伟 ,王正东 ,胡黎明 1 超分散剂的应用 ,涂料工业 ,1995 :1. 29 7 周春隆 , 超分散剂及其在颜料中的应用 , 染料工业 ,1991 : 28 , 3141 8 钱逢麟等 1 涂料助剂 品种性能手册 ,北京 ,化学工业出版社 , 1990 :54 9 T1 佐藤 ,R. J . 鲁赫著 1 江龙等译 1 聚合物吸附对胶态分散稳 定性的影响 ,科学出版社 ,