影響顏料沉降和穩(wěn)定性的因素

作者：精顏化工日期： 2023-12-25 點擊量：文字大小：大中小

影響顏料沉降和穩(wěn)定性的因素有哪些

顏料分散過程的第一步是顏料的潤濕和分離。但是，如果顏料分散體沒有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，就會產(chǎn)生絮凝（如圖1所示）。絮凝是顏料顆粒相互吸引形成松散聚集體的結(jié)果，這些聚集體可以在溫和的剪切下重新分散。

當(dāng)顏料顆粒相互強烈吸引時，可能會發(fā)生顆粒的膠結(jié)或團聚。團聚物（由樹脂或潤濕劑包裹的化學(xué)結(jié)合的顏料聚集體）不容易再分散。通過對涂料施加低剪切力，可以逆轉(zhuǎn)絮凝。絮凝會對顏料的顏色、光澤和遮蓋力產(chǎn)生不利影響。

獲得顏料穩(wěn)定的兩種主要機制是空間和電荷。在電荷排斥中，具有類似電荷的顆粒表面相互排斥（更適用于水性體系，圖4），而空間穩(wěn)定是溶劑型涂料中更常見的機制（圖5）。適當(dāng)穩(wěn)定的顏料分散體可防止絮凝和結(jié)塊。

顏料在水性介質(zhì)中的分散使用與無機溶劑介質(zhì)相同的原理：即適當(dāng)?shù)臐櫇?、顏料分散和穩(wěn)定。然而，水的表面張力和高極性使其在潤濕低極性顏料時更成問題。在許多情況下，水會與顏料表面發(fā)生劇烈的相互作用，從而破壞顏料表面的分散劑的穩(wěn)定性。確保顏料分散均勻穩(wěn)定（消除一種顏料的顏料絮凝，排除其他顏料）。第三，使用合適的潤濕劑或表面活性劑有助于改善導(dǎo)致顏料之間不穩(wěn)定的極性和表面張力的差異。

無機顏料如：鈦白粉、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化硅、碳酸鈣、硫酸鋇和氧化鐵顏料等許多填充顏料具有很強的極性表面。然而，僅靠水通常不能充分潤濕顏料表面。因此，它們需要表面活性劑來潤濕和穩(wěn)定分散。

此外，許多顏料制造商提供經(jīng)過表面處理的顏料，以幫助顏料穩(wěn)定，許多制造商通過添加一層無機氧化物來對有機顏料的表面進(jìn)行改性以增加極性，從而改善有機顏料的表面潤濕性。

如果不考慮顏料隨時間沉降的影響，任何關(guān)于顏料穩(wěn)定的討論都是不完整的。這些因素都會影響顏料沉降的程度和對硬沉降的抵抗力：

顏料分散體的質(zhì)量
顏料粒徑
吸油性
形狀
分布
顏料密度
涂料粘度

要更完整地討論這些參數(shù)中的每一個對顏料沉降和穩(wěn)定性的影響，可能需要幾篇文章來充分描述。下圖（圖6）提供了顏料和油漆參數(shù)與顏料沉降的簡化關(guān)系。

最后，使用適當(dāng)?shù)挠|變劑有助于建立足夠的粘度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而阻止顏料硬沉降。合適的觸變劑可以通過幾種不同的機制提高對硬沉降的抵抗力，比如：通過增加低剪切粘度來提高抗硬沉降性；與顏料形成結(jié)合，以降低沉降顏料層的有效密度。

但是，必須確保觸變劑和分散劑之間存在可接受的兼容性。通常用于促進(jìn)軟沉降的觸變劑包括用季銨化合物處理的粘土，為溶劑型涂料提供更高的親有機性。硅鎂土可用于水性和溶劑型涂料，因為針狀粘土顆粒結(jié)合以增加粘度，在剪切下容易分解。其他聚合物增稠劑通過增加粘度和促進(jìn)易于再分散的軟沉降也可以有效，例如：