被忽略的“色彩”—顏料分散劑對(duì)涂料性能的影響
涂料廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中，對(duì)被涂件起到了保護(hù)、裝飾及特殊功能作用。涂料主要由成膜物質(zhì)（樹(shù)脂）、顏填料、助劑和溶劑（或水）組成。隨著工業(yè)的發(fā)展與生活水平的提高，顏料被越來(lái)越多地應(yīng)用到涂料油墨工業(yè)當(dāng)中，以賦予更好的表觀效果。與染料不同，顏料通常不溶于所使用的介質(zhì)，大多數(shù)情況下都是以聚集體的方式存在。要得到好的著色力、遮蓋力及色度等，必須將顏料的聚集體打開(kāi)并保持穩(wěn)定。如果顏料沒(méi)有分散好，許多缺陷就有可能發(fā)生，如：絮凝、失光、顏色偏移、浮色/發(fā)花、沉淀等。
在涂料中，顏料大多被制成懸浮液使用。顏料的分散過(guò)程由潤(rùn)濕、分散、穩(wěn)定3個(gè)步驟組成。分散劑在涂料生產(chǎn)中發(fā)揮了非常重要的作用。分散體系的穩(wěn)定能避免諸多的涂料問(wèn)題及漆膜弊病，如果配方合理，適量地添加分散劑能夠有效降低成本，改善涂料性能。
這次，我們將分別討論顏料分散劑對(duì)涂料以下性能的影響：光澤、透明、相容、流平、生產(chǎn)、著色強(qiáng)度、減少VOC。
01
光澤
這是衡量涂膜特性的一個(gè)指標(biāo)，光澤越高，反射越強(qiáng)。
對(duì)優(yōu)質(zhì)涂料的光澤來(lái)說(shuō)，，顆粒不能大于5微米的，最大3微米。油墨不能超過(guò)1微米。涂料中的大顆粒，要么沒(méi)法有效分散，要么絮凝，或者在配制過(guò)程中發(fā)生刺激起晶。聚合物分散劑也可減少由于絮凝而形成的大顆粒，改善光澤。
02
透明
這是涂膜的一個(gè)特性，透明性越高，越容易看到底層。遮蓋力越高，對(duì)底層遮蓋力越強(qiáng)。光在表面反射和通過(guò)的數(shù)量決定涂料的遮蓋力或透明性。顏料種類(lèi)及分散程度對(duì)此有影響。由于折射率和粒子大小影響，遮蓋性顏料對(duì)反射光有更大影響。
聚合物分散劑通過(guò)影響顏料粒徑分布（更均勻更窄）來(lái)提高透明度。對(duì)鈦白粉，高折射率和大顆�？梢杂行У胤瓷浜驼凵涓鞣N波長(zhǎng)的光。聚合物分散劑的添加可以提高表面積（減少團(tuán)聚體，降低粒徑），可以進(jìn)一步提高遮蓋力。對(duì)于透明顏料，聚合物分散劑改善粒徑分布讓更多光透過(guò)（增加透明性）。
03
相容
相容性之所以重要,是因?yàn)榱己玫南嗳菪钥梢允雇苛现圃焐躺a(chǎn)用于多種不同類(lèi)別樹(shù)脂產(chǎn)品的分散體系。聚合物分散劑可以提高顏料濃度，不僅增加產(chǎn)量，而且減少?gòu)难心ド珴{直到最終產(chǎn)品中潛在的介質(zhì)不相容性問(wèn)題。所以特別是使用高相容性樹(shù)脂的條件下，聚合物分散劑擴(kuò)大了基礎(chǔ)涂料的使用范圍。這對(duì)混合著色涂料生產(chǎn)非常重要。
04
流動(dòng)/流平
流平性是涂料在特定表面擴(kuò)散的能力。涂料表面缺陷通常由表面張力造成，而且發(fā)生相對(duì)較快。裝飾涂料的刷痕通常也是由流平性不足造成的。理想的流平行為可以用牛頓力學(xué)來(lái)解釋。但是顏料引入體系后，就會(huì)發(fā)生變化。這是因?yàn)轭w粒受化學(xué)鍵和物理相互作用影響，非常容易產(chǎn)生觸變性和假塑性。
由于顏料顆粒在聚合物分散劑作用下更加穩(wěn)定，流平性增加，所以可以提高牛頓流體特性。對(duì)流平性有好處。
05
產(chǎn)量
產(chǎn)量指一個(gè)工序生產(chǎn)的涂料和油墨數(shù)量。分散劑使顏料濃度增加，可以提高涂料產(chǎn)量。適當(dāng)添加聚合物分散劑，可以降低粘度，增加研磨色漿的顏料含量，從而產(chǎn)量提高。在固定時(shí)間內(nèi)，由于可以分散更多的顏料，這樣用相同重量的研磨色漿就可以生產(chǎn)更多產(chǎn)品。明顯加快分散速度也可以提高產(chǎn)量。產(chǎn)量提高則機(jī)器磨損減少，能耗降低，尤其是降低每公斤最終產(chǎn)品的勞動(dòng)力成本和固定成本。
06
著色強(qiáng)度
涂料著色強(qiáng)度表示色彩色相在應(yīng)用表面的強(qiáng)烈程度。提高著色強(qiáng)度涂料就會(huì)看起來(lái)更加明亮，對(duì)顧客更有吸引力。通過(guò)平衡相互對(duì)立的各種因素，可以創(chuàng)造最優(yōu)研磨條件。降低顏料的平均粒徑可以提高著色強(qiáng)度。
提高研磨色漿中顏料含量會(huì)增加粒子的相互碰撞，提高顏料的破碎率，但是也增加了粘度，降低了研磨的動(dòng)能，使磨料小球或珠子對(duì)顏料的破碎能力下降。使用聚合物分散劑可以改變這種變化。使用分散劑可以研磨更高顏料濃度，使粒子破碎更加迅速，同時(shí)防止研磨過(guò)程中的粘度升高。最終，分散劑使更細(xì)小的粒子碰撞穩(wěn)定性增加，不絮凝，從而充分發(fā)揮其內(nèi)在的著色強(qiáng)度。
07
揮發(fā)性有機(jī)物VOC
VOC或者叫揮發(fā)性有機(jī)物，是指體系中揮發(fā)到空氣中的有機(jī)溶劑。VOC越低，對(duì)空氣的潛在污染越小。這就要求提高涂料的固含量。
涂料的粘度是由溶劑、樹(shù)脂和顏料決定的。普通的低固含量涂料，顏料對(duì)粘度的影響沒(méi)有樹(shù)脂溶劑的影響大。然而，高固含量涂料溶劑較少，樹(shù)脂是低粘度的，這樣一來(lái)，顏料的影響就非常明顯了。
聚合物分散劑通過(guò)降低顆粒之間的相互吸引力，顯著降低顏料對(duì)粘度的影響。所以，對(duì)高固含量涂料，加入分散劑將大大降低粘度，或者說(shuō)，在粘度相同的條件下，將使用更少的溶劑。
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