涂料技术基础第四章

涂料技术基础第四章第一页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料(pigment)的作用应用性能：装饰、保护、改性；力学性能：硬度、耐久；经济性能：成本无机颜料一般是矿物性物质，早期人们利用有色的土和矿石，在岩壁上作画和涂抹身体；有机颜料一般取自植物和海洋动物，如茜蓝、藤黄和古罗马从贝类中提炼的紫色。第二页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料的分类——来源：可分为天然颜料和合成颜料以矿物为来源，如：朱砂、红土、雄黄、孔雀绿以及重质碳酸钙民间彩绘颜料、硅灰石、重晶石粉、滑石粉、云母粉、高岭土等等以生物为来源，动物：胭脂虫红、天然鱼鳞粉等；植物：藤黄、茜素红、靛青等合成颜料：通过人工合成无机颜料：钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝等有机颜料：大红粉、偶淡黄、酞菁蓝、喹吖啶酮等第三页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料的分类——化合物类别无机颜料：氧化物、硫化物；铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐；氢氧化物、金属等；有机颜料(按化学结构)：偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮、二恶嗪等多环颜料、芳甲烷系颜料等。第四页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料的分类——应用涂料用颜料油墨用颜料塑料用颜料橡胶用颜料陶瓷及搪瓷用颜料医药化妆品用颜料美术用颜料……第五页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——白色钛白粉：TiO2氧化锌：ZnO锌钡白：（立德粉）ZnS·BaSO4硫化锌：ZnS锑白：Sb2O3第六页，共八十页，编辑于2023年，星期日钛白粉橡胶行业——着色剂，补强、防老化、填充作用；耐日晒，不开裂、不变色，伸展率大及耐酸碱。主要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等，一般以锐钛型为主。化妆品——无毒，优于铅白，代替铅白和锌白。香粉中加入5%-8%的钛白粉可得永久白色，滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力；水粉、防晒霜、白色香皂、牙膏……锐钛型（AnataseA型，较软）金红石型（RutileR型）第七页，共八十页，编辑于2023年，星期日TiO2用途涂料——最大用户，金红石型；色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，保护介质的稳定性，增强漆膜机械强度、附着力，防止裂纹、紫外线和水分透过，延长漆膜寿命；塑料——第二大用户，改善物理化学性能（耐热性、耐光性、耐候性、机械强度）延长使用寿命。造纸——第三大用户，高级、薄型纸张填料，使具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻；造纸一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加白度；层压纸使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。高级油墨——白色颜料，耐久不变色，表面润湿性好，易于分散；金红石型、锐钛型。纺织和化学纤维——消光剂，锐钛型。化纤钛白粉一般不需表面处理；某些特殊品种避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。第八页，共八十页，编辑于2023年，星期日锌钡白（lithopone，立德粉）ZnS·BaSO4由硫酸锌和硫化钡溶液起反应而得的沉淀，经过滤、干燥及粉碎后，再煅烧至红热，倾入水中急冷而得;与中强酸接触放出硫化氢耐热、耐候、防藻耐久性稍差，抗粉化性较差，防沉淀效果、遮蔽力次于钛白，比硫化锌用途广泛用途用于涂料及制作白色漆和调制各种浅色漆；塑料白色橡胶，油墨，漆布，造纸，搪瓷，制革等的着色。第九页，共八十页，编辑于2023年，星期日锑白：由辉锑矿（Sb2S3）煅烧氧化生成Sb2O3阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等；当与卤化物并用时有良好的协同效应，阻燃效果明显提高。媒染剂(载体，使没有亲和力的染料染上基材)；织物、纸张、塑料阻燃剂、玻璃脱色剂制备酒石酸锑钾，釉彩，防火剂制造铅软化剂锑酸铅[Pb(SbO3)2，增加纺织品、橡胶制品、皮革、纸张等的柔软性的物质]第十页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——红色镉红：nCdS·CdSe（硒化镉）户外塑料制品，塑钢门窗型材，色母粒等高耐候涂料，汽车涂装和高档烘漆；搪瓷、陶瓷、玻璃、涂料、塑料、美术颜料、印刷油墨、造纸、皮革、彩色砂石建筑材料和电子材料等行业；聚合物吸水性较低的体系，因介质渗水性会降低颜料的耐候性。自然硬度低，摩擦性好，可用于照相凹板印刷油墨和PVC网印油；几乎适用于所有树脂和塑料，如ABS塑料、聚甲醛、丙烯酸、氨基、氟塑料、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯；第十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日铁红：Fe2O3用于油漆、橡胶、大理石、建筑等的着色；防锈漆颜料；塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等的着色剂和填充剂；药片、药丸、胶囊糖衣着色；日本用于赤豆饭、魔芋粉食品；猫食、狗食和包装材料；硬币的透明着色；磁性材料，用于电讯、仪表工业的无机红色颜料第十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——黄色镉黄：CdS·BaSO4；铁黄：Fe2O3·xH2O；铅铬黄：xPbCrO4·yPbSO4;第十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日镉黄：CdS·BaSO4,cadmiumyellow粉状物质，无臭；难溶于水，难溶于丙酮，难溶于乙醇，不溶于酸碱；无爆炸危险性，无毒，非易燃，非腐蚀性；颜色鲜明饱和，其色谱范围从淡黄经正黄直至红光黄含硫化锌（ZnS）的镉黄，其黄色度随ZnS固溶量的增加而变浅，直至淡黄填充型镉黄降低成本，且某些性能有所改善（比重和吸油量降低）在有机介质中分散性更好。第十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日镉黄具有优良的耐光、耐热、耐碱性能，耐酸性能较差；用于：绘画颜料；涂料、硅酸盐、橡胶等工业；耐温涂料，氟碳涂料，户外高耐候涂料；户外塑料制品，塑钢门窗型材，色母粒……第十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日铁黄：Fe2O3·

xH2O色光从柠檬黄到橙黄；着色力几乎与铅铬黄相等；耐光、耐大气影响、耐污浊气体以及耐碱性都非常强；耐酸性较差；特别是能被浓热的强酸溶解；加热时脱水变色，逐渐形成氧化铁红第十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日铅铬黄、铬黄xPbCrO4·yPbSO4

chromeyellow；leadchromate;有毒；对硫化氢反应；不溶于水和油，易溶于无机酸和强碱溶液；浅铬黄：深铬黄第十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——绿色氧化铬绿Cr2O3；铬绿PbCrO4·xPbSO4·yFeNH4[Fe(CN)6]氧化铬绿

Cr2O3主要用于冶金、颜料、研磨抛光、耐火材料以及新发展起来的熔喷涂料亮绿色至深绿色

;有金属光泽，具有磁性；遮盖力强，耐高温，耐日晒，不溶于水，难溶于酸，在大气中比较稳定，对一般浓度的酸和碱及二氧化硫气体无影响；具有优良突出的颜料品质和坚牢度。第十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日铬绿，翠铬绿或油漆绿，外观色泽鲜艳；工业颜料，生产油漆、涂料、油墨及塑料等工业产品；茶叶中如果掺入铅铬绿，铅、铬等重金属严重超标，可对人的中枢神经、肝、肾等器官造成极大损害，并会引发多种病变。

第十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——蓝色鉄蓝(ironblue)、华蓝(Chineseblue)，普鲁士蓝(Prussianblue)KxFey[Fe(CN)6]x·nH2O；(钾铁蓝)(NH4)xFey[Fe(CN)6]z·nH2O；(铵铁蓝)群青NaxAlySizSjOi能消除白色物质内黄色色光；具有独特红色荧光耐碱、耐热、耐光，遇酸分解褪色，不溶于水。无机颜料，由硫磺、粘土、石英、碳等混合烧制成。第二十页，共八十页，编辑于2023年，星期日普鲁士蓝（狄斯巴赫）将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧，以水浸取焙烧物质，滤掉不溶物，得清亮的溶液；蒸浓析出黄色晶体；黄色晶体放入三氯化铁溶液，生成颜色鲜艳的蓝色沉淀

合成原理：3K4Fe(CN)6+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl检验CN-1）FeSO4+6NaCN→Na4Fe(CN)6+Na2SO4

2）Na4Fe(CN)6+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3

↓+12NaCl第二十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——黑色炭黑C氧化铁黑(FeO)x·(Fe2O3)y第二十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日C橡胶补强剂和填料，约为橡胶消耗量的一半；橡胶用炭黑占炭黑总量的94%，其中约60%用于轮胎制造；炭黑的粒径越细，其补强性能越优越；炭黑结构度越高，其定伸应力及模量越高；赋予轮胎优良耐磨性较粗粒径：半补强型，耐曲挠龟裂、耐臭氧、良好回弹性和较低生热性（胎侧、帘布层、带束缓冲层和内衬层）轮胎(56%)橡胶炭黑（94%）炭黑(100%)第二十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日C油墨、涂料和塑料的着色剂以及塑料制品的紫外光屏蔽剂；电极、干电池、电阻器、炸药、化妆品及抛光膏；槽黑广泛用于油墨、涂料和塑料中高色素槽黑，涂料制造过程中，赋予面漆极好的黑度和光泽；中色素槽黑用于一般工业涂料、新闻油墨；聚烯烃的紫外光屏蔽剂，提高塑料制品的耐候性；热裂黑，粒径粗而补强性能差，仅用于要求最大限度填充增量的场合，如用于制造胶垫、胶管、海绵制品、密封圈、轮胎内衬层、胎圈胶以及绝缘制品等。第二十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日生产方法槽法炭黑(槽黑)以天然气为主要原料，以槽钢为火焰接触面而生产炭黑，此种炭黑称为槽黑与炉黑及热裂黑相比，其粒子较细而比表面积较大；聚结程度较低，较多的含氧官能团，呈酸性；可延缓橡胶的硫化速度，提高聚烯烃的耐候性以及赋予油墨良好的流动性和印刷性能第二十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日炉法——由天然气或高芳烃油料在反应炉中经不完全燃烧或热解生成炭黑，此种炭黑称为炉黑；热裂法——以天然气、焦炉气或重质液态烃为原料，在无氧、无焰的情况下，经高温热解生成炭黑，称为热裂黑。第二十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——银色铝粉（“银粉”），银色的金属颜料，以纯铝箔加入少量润滑剂，经捣击压碎为鳞状粉末，再经抛光而成；铝粉质轻，漂浮力高，遮盖力强，对光和热的反射性能均好（1910）美国J.Hall：在球磨机内加入石油溶剂，生产的铝粉与溶剂混成浆状铝粉颜料；设备简单，工艺安全，使用方便，很快为世界各国所采用现代绝大多数铝粉颜料都采用这种方法，这种方法也称之为“湿法”。第二十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日无机颜料——金色铜粉（“金粉”）：深红色粉末状金属普通的铜(金)粉是一种浮型片状颜料，由一定比例的铜、锌和铝合金，经炼、球磨、分级到所需要的规格和效果而成；根据铜金粉的色相不同可分为青金粉、红金粉、黄金粉、古铜金粉及钢琴红等；颗粒越粗，金属感越强，越闪烁，遮盖力较差：颗粒越细，金属感越弱，色泽越柔和，遮盖力越好；根据不同的应用领域和所需达到的金属效果，可通过选择不同颗粒直径的铜金粉来实现。第二十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日影响颜料性能因素1.颜料粒子大小影响遮盖力、着色力：粒子越小，分散度大，反光面积多，遮盖力越大；（有效粒子尺寸为可见光波长的一半）着色力——颜料在混合后成色的强弱能力；660nm600nm590nm560nm495nm480nm420nm弱强第二十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日2.颜料粒子的形状影响涂料的流动性、贮存性、耐久性三种形状瘤状粒子（近似于球形，钛白粉、立德粉）；针状粒子（锌白、滑石粉3MgO·2SiO2·2H2O）;增强作用，提高机械性能；扁平粒子（金属颜料）取向，隔水隔气，防腐及金属外观第三十页，共八十页，编辑于2023年，星期日3.颜料粒子表面积、表面处理表面积通过渗透法或吸附法测定：渗透法：气体通过颜料粒子层的流量；吸附法：气体或液体被颜料样品吸附的质量（摩尔数）；表面处理的作用影响饱和、增溶、成核、相转化过程；提高烧结性能（避免烤漆煅烧出孔）；提高润湿效果，改善分散性、稳定性、流变性；耐光，耐候，耐酸碱，耐溶剂第三十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日4.颜料粒子的粒度分布分布普遍呈非正态分布（两侧向内弯曲）：小粒子出现几率大于大粒子；分布越集中，颗粒均匀性好、颜料性能好、料色越纯；Identity0Diameter小粒子过多，散射短波长，色泽偏蓝大粒子过多，散射长波长，色泽偏红（黄）第三十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料含有发色团与助色团的有机化合物发色团chrome——分子结构的某些基团吸收某种波长的可见光，而不吸收另外波长的可见光紫外吸收光谱中，分子结构含有π电子的基团称为发色团，它们能产生π→π*或n→n*跃迁从而能在紫外光范围内产生吸收；如C=C、C=O、-N=N-、-NO2、-C=S等助色团auxochrome——本身不吸收辐射，而使分子中生色基团的吸收峰向长波移动并增强其强度的基团酸性助色团：-COOH，-OH，-SO3H

碱性助色团：-NHR，-NH2，-NR2中性助色团：-OCH3第三十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日吸收光与颜色颜色互补原理——不透明物质吸收单色光，散射互补色光；透明物质吸收单色光，透过互补色光；互补色谱如右，例如：吸收红光则料色为纯蓝吸收紫光，则料色为黄绿；第三十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机分子发色机理染料的颜色取决于其分子结构按Wiff发色团学说，染料分子的特点是：不饱和共轭链(如-C=C-、-N=N-、-N=O）的一端与含有供电子基(如-OH、-NH2)或吸收电子基(如-NO2、>C=O)的基团相连；另一端与电性相反的基团相连；例：对苯二酚为无色，当其氧化后失去两个氢原子，它的分子或则变为有黄色的对醌，这种产生颜色的醌式环就是发色团。第三十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日四烯雌酮当化合物分子吸收了一定波长的光量子的能量后，发生极化，形成偶极矩，使价电子在不同能级间跃迁而形成不同的颜色；染料分子结构中共轭链越长，颜色越深；苯环增加，颜色加深；分子量增加，特别是共轭双键数增加，颜色加深。第三十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料的分类按(化学)结构可分为：偶氮颜料；酞菁颜料；喹吖啶酮颜料；还原颜料；……第三十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日化学结构中含有偶氮基（-N=N-）的有机颜料广泛地应用于油墨、涂料、橡胶、印花涂料色浆中由于分子量相对较小，其耐溶剂性和耐迁移性不理想；缩合偶氮颜料：分子结构含多个酰胺基团，改善颜料的耐溶剂性和耐迁移性，且色谱较广，黄色、红色、紫色、棕色。第三十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日偶氮颜料-甲苯胺红

ToluidineRed

又称甲苯胺红、颜料猩红不溶于水，稍溶于油，易溶于乙醇。单偶氮红颜料，耐热，耐酸碱，较高的着色力耐光性差可用于涂料、油墨、纸张着色、烤瓷以2-萘酚和2-硝基对甲苯胺偶合而成。第三十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日二硝基苯胺橙又称永固橙RN，棒状结晶，橙色粉末，密度1.48～2.00g/cm3，熔点302℃；在浓硫酸中呈紫红色，稀释后为橙色沉淀；遇硝酸或氢氧化钠不变化以亚硝基硫酸进行重氮化后与2-萘酚偶合制得甲苯胺红比较以上两种颜料，它们的颜色与结构有何联系？第四十页，共八十页，编辑于2023年，星期日吡唑啉酮红吡唑啉酮红不溶于水，微溶于乙醇。由3,3’-二氯联苯胺重氮化后，与1-苯基-3-乙酯基-5-吡唑酮偶合制得；双偶氮颜料，着色强度、透明性、耐热性、耐渗色性比单偶氮颜料好；中等耐烘焙稳定性、耐化学稳定、主色耐久性；耐光性能较差；主要用于橡胶、塑料的着色，包装用油墨及金属装饰等第四十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料黄74(汉沙黄5GX；永固黄GX)具有重要商业价值的颜料印刷油墨和涂料工业；乳胶漆，内墙及深色外墙着色；无铅漆着色力比其它任何单偶氮颜料黄色都高；高耐晒牢度（包装的印刷油墨）；色彩鲜亮、中高透明度、耐光、化学稳定性；耐酸碱、耐皂化；耐热差、耐渗色性差，易起霜，阻碍在烘烤瓷漆中的应用；第四十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日颜料黄83(永固黄HR、红光黄)具有较高的耐热性、耐光性、耐候性、耐溶剂性适用范围：PVC、PS、PC、PBT(热塑性饱和聚酯)、橡胶、合成纤维的原浆着色油墨：溶剂型凹版印刷、橡皮凸版包装印刷油墨；高档外墙涂料；轿车原漆和修复漆，特点：高着色力、高光泽的特性；化学流变性和絮凝稳定性；热稳定性粉末涂料特点：易分散、浓度高、耐候性好塑胶：第四十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料——酞菁phthalocyanine酞菁是一种完全由人工合成的化合物1928年，Scottish染料厂的Grangemouth车间在由邻苯甲酸酐制备邻苯二甲酰亚胺的过程中，由于玻璃管道破裂使反应物直接暴露在钢制管道外壳中，在白色的邻苯二甲酰亚胺中产生蓝色杂质；由于这些杂质的具有鲜艳的颜色，而且对空气甚至酸碱的高稳定性，所以将其分离出来做为一种染料。第四十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日酞菁分子的特点1)具有特殊的二维共轭π-电子结构；2)对光、热具有较高的稳定性；3)分子结构具有多样性，易裁剪性，衍生出多种取代配体，可依据合成目标对配体进行设计、裁剪和组装；4)配位能力很强，几乎可以和元素周期表中所有的金属元素发生配位，形成配合物由于具有以上特点使得酞菁化合物的种类繁多，各具特色，用途广泛（如酞菁蓝、酞菁红、酞菁绿G等等）第四十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日性质C32H18N8深蓝色、紫色至黑色结晶；熔点>300oC；沸点550oC（升华）难溶于水，溶于硫酸；耐酸、碱、热；有α（红光）、β（绿光）两种变体，当α-变体加热到200℃以上或用芳香族溶剂处理即转变成β-变体；用作搪瓷、塑料、漆布、橡胶制品的染料。第四十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日“易裁剪性”氯原子取代后，酞菁蓝→酞菁绿酸性条件下与铜离子络合成为酞菁铜第四十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料——喹吖啶酮Quinacridone

（颜料紫19、酞菁紫、喹吖啶酮紫）红色粉末，密度1.48g/cm3，色泽鲜艳牢度性能优异，耐有机溶剂、耐热性，与四氟乙烯混合、经430℃高温挤压不变色，在塑料中不迁移耐晒性和耐气候性优良，高度稀释不降低牢度耐热、耐化学、耐光主要用于树脂、涂料印花、油墨、塑料、涂料、橡胶和有机玻璃着色、合成纤维原浆着色高质量面漆第四十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日根据取代基和晶型的不同，喹吖啶酮可具有橙色、老红、猩红、品红、紫红等第四十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日思考题：花青素是一种水溶性色素，结构式如下。实验得知花青素在碱性条件下（pH=10）能够吸收波长为620纳米的电磁波。若可见光波长范围是380～780nm，试利用可见光圆盘光谱法和比色卡（左），计算花青素（pH=10）的颜色。可见光波长可见光颜色颜色名称395nm紫420nm深蓝485nm靛青505nm绿550nm黄601nm橙660nm红第五十页，共八十页，编辑于2023年，星期日圆盘光谱法因可见光波长范围是380～780nm，则花青素吸收波数620nm所对应的圆心角是：780nm380nm36o互补波长420nm吸收波长：620nm216o因此花青素在pH=10时应是深蓝色（如下图所示）第五十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日分散理论及分散剂的选择颜料在溶剂中的分散过程：湿润（机械过程）机械化解离（机械过程）稳定化范德华力（吸引力）静电力（吸引、排斥力）颜料分散理论空间位阻力（排斥力）第五十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日1.范德华力普遍存在于固、液、气态任何微粒之间，与距离六次方成反比，能量经验方程：第五十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日范德华力根据来源不同可分为：色散力（Londondispersionforce）：瞬时偶极之间的电性引力；取向力（orientationforce

）：固有偶极之间的电性引力；诱导力（inductionforce）：诱导偶极与固有偶极之间的电性引力；氢键（hydrogenbonds）：X—H·····Y类型的作用力第五十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日色散力（D）所有分子或原子间都存在；电子瞬间位置对原子核不对称（即正电荷重心和负电荷重心瞬时不重合）从而产生瞬时偶极色散力和相互作用分子的变形性有关变形性越大（一般分子量大，变形性大）色散力越大；和相互作用分子的电离势有关，分子的电离势越低（分子内所含的电子数愈多），色散力越大；色散力的相互作用随着1/r6

而变化：介电常数极化率电离能第五十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日取向力（O）

发生在极性分子之间;由于极性分子电性分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成偶极;偶极同极相斥，异极相吸，偶极分子转动“取向”；因异极相距较近，同极相距较远，结果引力大于斥力，分子靠近；接近到一定距离后，斥力与引力达到平衡分子的极性越大，取向力越大；温度越高，取向力就越弱相互作用随着1/r6

而变化：μ1，μ2为分子偶矩极；r

为分子质心间距，k为Boltzmann常数，T为热力学温度，负值表示能量降低第五十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日诱导力（I）发生于极性分子和非极性分子之间、极性分子和极性分子之间极性分子电场使非极性分子电子云变形，被吸向正电一极，电子云与原子核发生相对位移，不再重合；非极性分子产生诱导偶极，区别于极性分子的固有偶极诱导偶极和固有偶极相互吸引而产生的作用力叫做诱导力诱导力与极性分子（下标1）偶极矩的平方成正比诱导力与被诱导分子（下标2）的变形性α成正比外层电子壳越大，在外来静电力作用下越容易变形相互作用随着1/r6

而变化，诱导力与温度无关：

α为极化率μ为分子偶矩极第五十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日2.静电斥力双电层结构颜料粒子带负电；溶液中的可电离物质正电荷被吸引到颜料表面；颜料粒子表面电势最高，溶液深处逐渐降低；颗粒间由于双电层排斥而稳定分散影响因素溶液介电常数θ离子浓度M（mol/L）离子价态z（I，II，III）－－－－－－－－－－－－++++++第五十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日离子价数与双电层厚度－－－－－－－－－－－－++++++－－－－－－－－－－－－++++++++++++++++++第五十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日3.空间位阻颜料粒子表面吸附的一层物质起到物理屏障的作用，阻碍粒子相互靠近对于非水溶剂体系，溶液中没有带电离子，空间位阻起关键作用空间位阻的影响因素吸附聚合物颜料颗粒表面溶剂第六十页，共八十页，编辑于2023年，星期日1）聚合物的

悬浮稳定作用作为悬浮稳定剂的聚合物（注意区别于涂料基质），对于维持颜料颗粒悬浮起两方面作用：覆盖效果——吸附段完全覆盖颜料颗粒表面；防止团聚，防止进入溶剂拖尾厚度——稳定段具有足够的长度；防止分相，增大树脂相容性pigmentpigmentpigment吸附效果良好覆盖不完全拖尾厚度不够第六十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日2）颗粒表面极性极性越强，则有利于分散（-OH，-COOH，-NH2，-SO3H）无机颜料多为极性；有机颜料——表面处理：第六十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料——表面处理1.松香酸处理松香酸及其衍生物处理（1920）最初应用于偶氮颜料中通常是将松香酸溶于水溶液（透明），加至反应液中，偶合反应完成后加入碱土金属盐，如CaCl2

使松香酸以钙盐形式吸附在粒子表面，其产品具有微细粒子，松软结构、着色力高第六十三页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料——表面处理2.有机胺类化合物表面处理由于脂肪胺类化合物氮基的极性较高，对颜料分于的极性表面有着较大的亲和力，起着锚基作用，吸附在粒子表面上，另一端的长碳链亲油基因伸向使用介质中，容易被油基油墨所润湿，同时起到空间(熵)效应，阻止颜料粒子的聚集作用。第六十四页，共八十页，编辑于2023年，星期日有机颜料——表面处理3.添加表面活性剂表面活性剂对颜料粒子的润湿、分散以及分散体系的稳定性起着不可忽视的重要作用。表面活性剂分子中具有亲油性(疏水性)基团和亲水性基团，可以降低颜料表面与使用介质之间的表面张力。依据表面活性剂在水中离解特性不同，可分为阴离子、阳离子及非离子型；按其分子量大小，还可分为高分子和低分子表面活性剂。第六十五页，共八十页，编辑于2023年，星期日3）溶剂润湿程度适中溶剂须有效润湿颜料颗粒表面；润湿程度太高则容易置换颜料表面的分散剂，影响稳定性第六十六页，共八十页，编辑于2023年，星期日非水性体系中颜料的分散分散剂吸附层厚度两性分散剂：颜料表层亲和、溶剂亲和在颜料表面吸附牢固（具有活性吸附点）第六十七页，共八十页，编辑于2023年，星期日分散剂的种类脂肪酸类、脂肪酰胺和脂肪酸酯硬脂酰胺与高级醇并用（0.3%-0.8%），可改善润滑性和热稳定性，可作聚烯烃的滑爽剂；己烯基双硬脂酰胺（乙撑基双硬脂酰胺，EBS），高熔点润滑剂，用量为0.5%～2%；硬脂酸单甘油酯（GMS），三硬脂酸甘油酯（HTG）；用量0.2%～0.5%；第六十八页，共八十页，编辑于2023年，星期日石蜡类——润滑剂，非极性直链烃，不能润湿金属表面，不能阻止树脂粘连金属壁，只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时，才能发挥协同效应。液体石蜡：凝固点（-15℃~-35℃），在挤出和注射成型加工时，与树脂的相容性较差，添加量一般为0.3%-0.5%，过多时，反而使加工性能变坏。微晶石蜡（固体石蜡）：由石油炼制过程中得到，相对分子质量较大，有多异构体，熔点65~90℃，润滑性和热稳定性好，分散性较差，用量一般为0.1%-0.2%，宜与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。第六十九页，共八十页，编辑于2023年，星期日低分子蜡类——以聚乙烯（均聚物或共聚物）、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物为原料，经裂解、氧化而成的一系列性能各异的低聚物。种类：乙烯均聚物、氧化乙烯（聚乙二醇）均聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物等五大类聚乙烯蜡：聚乙二醇，PEG(PolyEthyleneGlycol)，相对分子量1500~4000，软化点102℃；氧化聚乙烯蜡的长链分子上带有一定量的酯基或皂基，因而对PVC、PE、PP、ABS的内外润滑作用比较平衡，效果较好，透明性好；聚乙二醇200或400（分子量约190-420）是水溶性分散体系的良好分散剂/增溶剂/润湿剂/溶剂；亲油性，跟较低亲水亲油平衡值(HLBvalue)的分散物形成稳定的分散体系。第七十页，共八十页，编辑于2023年，星期日金属皂类高级脂肪酸的金属盐类，称为金属皂；硬脂酸钡（BaSt）适用于多种塑料，用量为0.5%左右；硬脂酸锌（ZnSt）适于聚烯烃、ABS等，用量为0.3%；硬脂酸钙（CaSt）适于通用塑料，外润滑用，用量0.2%~1.5%；其他硬脂酸皂如硬脂酸镉（CdSt）、硬脂酸镁（MgSt）、硬脂酸铜（CuSt）……第七十一页，共八十页，编辑于2023年，星期日水性涂料润湿分散剂润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。润湿分散剂的分类特性：从相容性、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行考察应用领域——分为水性、溶剂型以及通用型分散剂。功能——润湿剂和分散剂。第七十二页，共八十页，编辑于2023年，星期日润湿剂低相对分子质量(≤l500)的界面活性物质主要作用是降低体系的界面张力：（室温下水溶液）0.72×10