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水性炭黑在水性体系中的分散

2019-07-17 15:22:40

水性炭黑在水性体系中的分散

随着世界环保意识的加强,水性涂料和油墨这种既能节省能源又能保护大气环境的产品越来越收到人民的重视。近年来,各国先后开展了大量的工作,进行水性涂料和油墨的开发和研制。在开发过程中,除去研究性能优异的成膜物质外,使得着色剂均匀而稳定的分散到展色料中是决定涂料和油墨性能的又一个重要因素。炭黑是一种广泛应用于油墨中的着色剂,提高炭黑在水性涂料和油墨中的分散性和稳定性极为重要,安阳市同盛碳黑有限公司开展研究,从炭黑的一系列特性入手,研发出了水性炭黑,成功的解决了这一问题。

炭黑的表面酸碱性不同,炭黑在水中可以吸附质子或氢氧根离子,炭黑的酸碱性直接影响了炭黑在水中的润湿性能。通常颜料粒子的分散包括润湿、破碎和分散稳定三个过程,在破碎的过程中,机械力将粒子破碎,然后分散剂迅速吸附到粒子的表面,使其稳定分散到介质中,如果粒子表面润湿不好,破碎的粒子不能及时被分散剂吸附并分散,粒子将会重新聚集导致研磨粒径变大。实验表明,酸性炭黑更容易分散。

炭黑在水性体系中通过使用分散剂达到分散的目的时,其表面酸性碱性和原生粒径大小对分撒性有显著的影响,其中以原声粒径较小的酸性炭黑易于分散。

根据分散剂机构的不同,炭黑表面可以酸碱作用范德华力和平面分子间的作用力和分散剂结合,其中非选择性的范德华力和平面分子的作用力收到PH和电解质干扰较少,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,会显著提高分散能力。

分散体系的酸碱性会抑制聚羧酸盐类分散剂亲水连端的溶剂化,使其不能充分伸展在水中,从而降低分散能力。

水性体系中电解质的加入不仅会压缩胶束表面的双电层降低由炭黑表面解离或分散剂亲水端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结合,从而降低炭黑的分散性能。

安阳市同盛碳黑有限公司生产的水性炭黑根据以上特点而研制,可以完美的应用到水性涂料和水性油墨水性油漆中。