什么是顏料分散劑

作者：精顏化工日期： 2024-11-27 點擊量：文字大小：大中小

顏料分散劑是什么？

顏料分散劑是一種主要用于在液體介質（通常是液體或漿狀的溶劑）中分散顏料顆粒的化學物質，可以使顏料均勻地分布在溶液中，而不會沉淀或聚集在一起，顏料分散劑具有雙組分結構，其錨固基團提供了對顏料表面的強吸附，連接到錨基的聚合鏈可起到穩定作用，這有助于保持顏料的穩定性，使其能夠被更好地應用在涂料、油墨、塑料、化妝品、顏料墨水等各種產品中。

有顏料的地方就有分散劑，這意味著它們存在于各種各樣的產品中，顏料分散劑是為油漆、涂料和制版印刷配方賦予高性能所必不可少的重要成分，它們是高度專業化的添加劑，用于潤濕、分散和穩定各種液體配方中的干顏料粉末。

為什么要用顏料分散劑

顏料是固體不溶性粉末，用于為各種材料（包括油漆、涂料和油墨）提供顏色，它們在商業上有多種顏色和化學成分可供選擇，雖然顏料的選擇似乎是無窮無盡的，但它們都有一些共同點，它們必須適當分散，以便在油墨、油漆和涂料中提供最佳性能和外觀。

當顏料被添加到液體中時，由于顆粒間的相互作用力，容易發生沉淀或凝結，導致顏料在液體中分布不均勻，影響產品的質量和外觀。顏料分散劑通過表面活性劑的作用，可以降低顆粒間的相互作用力，從而使顏料顆粒更好地分散在液體中，保持穩定的懸浮狀態。

什么是顏料分散？

顏料分散是將不溶性顏料懸浮在液體介質（通常是水或有機溶劑）中，顏料必須充分潤濕、去團聚/分散以及均勻分布和穩定，以便于它們在用于油墨、油漆和涂料的過程，以實現最大的顏色強度、光澤度和遮蓋力。顏料分散體的穩定需要時間和精力，分散的顏料有很強的恢復到其初始團聚狀態的趨勢，由于這種強烈的趨勢，正確選擇潤濕分散劑對于獲得穩定的配方至關重要。

顏料分散體的成功取決于了解其在油漆、涂料和油墨配方中的色彩性能，顏色性能的各個方面包括色度、色調和透明度與遮蓋力，為了充分了解分散體的顏色性能，必須評估其分散體特性，這些包括粘度、粒徑和相容性，顏料表面潤濕能力和潤濕分散劑的分散穩定性直接影響這些性能。傳統上，顏料分散由三個主要步驟組成：潤濕、解聚和穩定，下面將更詳細地概述這三個步驟。

潤濕
當固體顏料首次添加到液體介質中時，它們會結塊，空氣被困在顏料團聚物的表面，為了進行適當的潤濕，需要用液體介質替換顏料中夾留的空氣，系統中夾留的空氣越少，潤濕就越有效，一切都與表面張力有關。對于潤濕固體的液體，其表面張力必須低于固體的自由表面能。因此具有低表面張力的液體在潤濕方面更有效，這就是為什么潤濕添加劑對配方設計師如此有價值的原因，它們將降低表面張力并粘附在表面并涂覆顏料以形成添加劑/液體界面，潤濕劑的使用加快了過程并確保顏料的完全潤濕。

解聚
一旦顏料顆粒完全潤濕，必須分解顏料的大團聚物以減小顆粒尺寸，在分散過程的這一階段，顏料附聚物被分離成較小的聚集體和初級顆粒，摻入顏料的載體的表面張力越低，分散顏料所需的能量就越低，降低液體介質中的表面張力可實現更快的解聚和分散體中更均勻的粒徑。解聚是通過使用高速分散機和各種類型的研磨設備開發的機械剪切能來實現的，安裝在高速混合機軸上的整流罩刀片是分散顏料的有效方法，為了將顏料分散到納米級，建議使用0.3-0.5nm研磨介質。

穩定
由于在解聚/研磨階段固體顆粒的表面積增加，現在必須穩定解聚的顏料顆粒以防止再團聚，以避免絮凝、變色、沉淀和穩定性損失等問題。在此步驟中，添加顏料分散劑，分散劑將吸附到顏料顆粒上并使它們保持分離，懸浮液中顏料的穩定可通過靜電穩定或空間位阻穩定機制實現。

靜電穩定
靜電分散劑帶有離子電荷，它們與顏料顆粒的表面相互作用，產生類似帶電的表面，通常是陽離子，顏料顆粒表面上的這些類似電荷相互排斥并保持顏料處于穩定的懸浮狀態。PH值的變化和離子物質的添加會使懸浮在靜電分散劑中的顆粒不穩定，在配方中，如果最終應用的分散體PH值低于4，則建議使用酸性分散體；如果是堿性分散體，則建議PH值高于7.5。

顏料分散劑的分子通過離子鍵、氫鍵或偶極相互作用附著在顏料表面，并通過靜電力使粒子相互排斥，Zeta電位越接近零，WB分散體就越容易重新凝聚。分散劑可通過陽離子或陰離子分子基團實現靜電穩定，如季銨鹽和烷基多胺（陽離子）或聚羧酸和磺化有機物（陰離子）。需要注意的是具有高導電性的顏料可能無法通過靜電穩定來穩定。