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水性涂料生产过程中影响钛白粉分散性的主要因素
2024.06.26   点击114次

1、粒径大小

均匀粒径巨细和粒度分布影响钛白粉颜料功能。当钛白粉粒径小于200nm的质量百分数在30%摆布时,Zeta电位大约在-70mv;若质量百分数小于20%时,Zeta电位大约在-40mv,可见钛白粉的粒径情况严重影响其表面电性,从而影响表面吸附功用。需注意,粒径也不能太小,否则会影响钛白粉的其他功能

2、电阻率

我们在金红石型钛白粉的表面处理过程中,通常难以避免的会引入大量的杂质离子,其中常见的是SO42+、Cl-等阴离子以及Na+等阳离子。虽然各厂家的生产工艺条件不一样,但对最后产品的分散性都有不良影响。

因此,有必要将表面处理之后的产品进行去除杂质的处理,这项指标往往以电阻率来表示。

3、体系的PH值

在钛白粉的制备过程中,PH值本身的变动范围比较大,了解该项指标对分散性的影响,有利于我们控制钛白粉的PH值在更加有效的范围内,并尽可能地提高钛白粉在水相体系中的分散性能。

在接近理想状态的水相体系中,体系的PH值也将成为影响金红石型钛白粉分散的重要因素,其产生影响的主要机理可能还是可以归结到双电层的原因。

4、表面化学特性

实际上在水性涂料体系里面,ξ电位是随着钛白粉的单位吸附量的增加而迅速增大的,但是当ξ电位升高到一定程度后,其增大的幅度逐渐变缓。从而表明钛白粉颗粒必须达到一定的吸附量,才能够具有一定的电荷稳定性,这一点对实际的水性涂料配方设计有着深远的意义。

随着钛白粉粒子的细微化,表面原子所占比例增加。在不同的pH值下,分散在水中的粉体的表面化学特性就由吸附到颗粒表面的H+和OH-粒子所决定。

5、水性涂料分散剂对钛白粉粉体特性的影响

在钛白粉含量不变的情况下,单位的吸附量与分散剂的含量成正比。根据胶体稳定性的DLVO理论,胶体质点之间存在范德华吸引作用,而质点在相互接近时又因双电层的重叠而产生排斥作用,胶体的稳定性取决于质点之间吸引与排斥作用的相对大小。在浆料的制备过程中,为获得高分散性稳定性好的浆料,通常选用一些高分子电解质来改善其悬浮性能。

引入分散剂以后,粒子表面ξ电位绝对值增加,这是由于加入分散剂后,带有负电荷的分散剂阴离子基团吸附在钛白粉粒子表面,使粒子表面的负电荷性更高,粒子表面的电荷密度最高,粒子间产生最大的静电斥力,于是浆料具有最佳的分散性。因此,制备高固体含量的钛白粉浆料选择最佳pH值应在8~9。

6、水性涂料分散剂对钛白粉浆料流变特性的影响

悬浮液的流变性决定于浆液的固含量和粒子间的相互作用。钛白粉粉体在水介质中容易产生团聚或絮凝,影响浆料的稳定性和均匀性。分散剂的加入不仅能改善粉体的表面特性,而且对钛白粉悬浮体的流变行为也有较大影响,通过加入分散剂的方法可以获得低黏度、高稳定性均匀性好的涂料浆料。

但分散剂用量过大,过剩的分散剂分子相互桥连形成网络结构,限制粒子间的运动,使流变性变差。

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