顏料粒子最佳的分散性和穩(wěn)定性是決定涂料、油墨最終性能的重要因素。配方中的顏料和填料必須研磨至細(xì)小粒子,并盡可能地潤(rùn)濕和均勻分布。只有在這種情況下著色力、光澤、遮蓋力、耐光性、耐候性才能達(dá)到最佳。
顏料分散過(guò)程可以分成連貫同步的三步驟:潤(rùn)濕、分散、穩(wěn)定。
潤(rùn) 濕
顏料粒子的潤(rùn)濕就是顏料很好的分散于液體中的必要條件。潤(rùn)濕過(guò)程就是將顏料吸附的空氣完全置換掉,顏料粒子從而被液體介質(zhì)完全的包圍。
液體要潤(rùn)濕固體,則液體的表面張力必須低于固體的表面張力。潤(rùn)濕分散劑不僅能降低液體的表面張力,它自身的親顏料基團(tuán)還可以吸附于顏料表面,使界面隨之改變。界面張力不再是顏料和液體之間,而是助劑和液體之間。
潤(rùn)濕分散劑可以降低液體的表面張力,還能降低液體與顏料間的界面張力。因此潤(rùn)濕分散劑可以通過(guò)以上兩種途徑來(lái)提高顏料的潤(rùn)濕性。
分 散
現(xiàn)在的顏料粒子已經(jīng)被周?chē)臉?shù)脂溶液所潤(rùn)濕,表面被表面活性劑所包覆。潤(rùn)濕分散劑降低顏料粒子間的相互作用力,降低了研磨漿的粘度,這對(duì)于機(jī)械分散工藝特別重要,因?yàn)檫@樣能獲得更高顏料含量。按照此方法優(yōu)化過(guò)的研磨漿配方適用于所有現(xiàn)代化研磨設(shè)備,例如高速分散機(jī)、球磨機(jī)和三輥機(jī)。在分散過(guò)程中,顏料附聚體被打開(kāi)為更小的顏料聚集體和原級(jí)粒子。
穩(wěn) 定
在分散過(guò)程中,顏料附聚體被打開(kāi)成更小的聚集體和原級(jí)粒子。原級(jí)粒子的形成導(dǎo)致與液體介質(zhì)界面積增加。界面張力越大,減少界面積的驅(qū)動(dòng)力越大。因此這些粒子重新聚集形成所謂的絮凝。絮凝指的是呈懸浮狀態(tài)的附聚體。分散劑可以控制絮凝。
為了穩(wěn)定良好的粒子分布,潤(rùn)濕分散劑必須牢牢地吸附在顏料表面。這意味著潤(rùn)濕分散劑分子帶有的基團(tuán)或者鏈段,可以通過(guò)離子鍵,偶極作用或者氫鍵,與顏料表面產(chǎn)生很強(qiáng)的作用力。