炭黑顏料水性體系分散解決方案

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