分散剂为什么对钛白粉这么重要?

一、钛白粉是什么?

钛白粉是一种无毒的无机颜料,具有优异的白度和光亮度且遮盖能力强,是目前世界上性能最佳的白色颜料之一,广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、化纤油墨、化妆品等工业领域(www.zhuangai.cn)。图片

二、分散剂对钛白粉的重要性

由于钛白粉具有良好的光化学活性,当其暴露在可见光或者是紫外光下时,能氧化与之接触的有机化合物,导致与之接触的有机化合物降解,发生脆裂和粉化。因此钛白粉在工业生产时一般通过对其进行表面处理,即包覆一层无机氧化物,来弥补钛白粉的这一缺陷。表面处理前首先对钛白粉进行分散制浆,制得的浆液的分散性直接影响钛白粉的表面处理效果。如果二氧化钛粒子不能很好地分散,不仅不能实现连续、均匀地包覆,而且还会影响颜料粒子对光得散射,从而降低颜料得光学性质和颜料性能,甚至有可能在后续的气流粉碎过程中使包覆物受到破坏,从而影响颜料得耐候性。所以钛白粉在表面处理前选择使用的分散剂就尤为重要了。

三、如何正确选择分散剂

1、分散剂的选择方法:

(1)分散体系的极性和树脂的成分决定:选择溶剂化链的范围

(2)分散质(颜填料)的成分决定:选择何种锚固基团

2、选择分散剂需要根据颜料的不同考虑

(1)无机颜料如碳酸钙、滑石粉、钛白粉、铁红、铁黄等,这些极性的分子结构非常易于与酸性基团如羧酸,磷酸或硫酸官能团相互作用,一般选用阴离子型如羧酸盐类、磷酸酯类、磺酸盐类等。例如,聚丙烯酸钠盐通常作为无机颜填料的分散剂,对于大部分无机颜填料来说,这类分散剂能提供相当满意的水相分散效果,且价格低廉。

(2)对有机颜料来说,芳香基团会很有效果,含有芳香基团(如苯基、萘基)的分散剂,对分散体的长期稳定特别有帮助。

有一点需要指出,透明氧化铁和炭黑是比较难分散的颜料,行业里会与有机颜料一起考虑。

在分散剂筛选实验中,经常会发现这种现象:对炭黑、酞菁系列有很好分散效果的分散剂却不能很好的分散DPP红、有机紫等有机颜料,反过来,分散剂能很好地分散稳定DPP红、有机紫等颜料,但通常用它来分散炭黑得到理想的色相,对酞菁系颜料的降粘作用也不明显。

极少有分散剂能同时对上述两大类难分散颜料都表现出极其好的性能。对此有这样一种解释:不同颜料自身的氢键结构的多少及强弱会有所不同。

炭黑、酞菁蓝等颜料,其最主要的颜料之间的相互作用力并非氢键占主导,而是其它作用力,例如炭黑层状分子之间的偶合作用,酞菁结构的偶合作用、卤素的作用。而它们的表面处理中带有的极性基团相对于颜料自身的结构有独立性。

以DPP为代表的有机红、永固紫类颜料,其颜料自身设计中带有很强的氢键,这个氢键作用提高了颜料的性能, 也直接影响了分散剂对颜料的作用。其界面的极性基团参与了颜料自身的氢键作用。这一点经过颜料化后期处理之后确凿无疑。

据此,可以解释为什么单用一个结构的分散剂不容易同时在两大类不同内在作用的颜料中同时获得最佳分散效果。因此,选择分散剂需要根据颜料的不同考虑。

公司名称:滑县华塑飞扬机械有限公司