超細有機顏料水性分散體系的制備及性能研究.pdf

1、超細顏料是一種新型色素材料，被廣泛應用于紡織、建筑、造紙等領域。本文通過對顏料表面包覆改性制備了超細有機顏料水性分散體系，探討了所制備的超細顏料分散體系的性質。 研究了研磨工藝條件對顏料粒徑及其粒度分布的影響。結果表明分散體系的顏料粒徑隨研磨轉速的增加呈先減小后增大的變化趨勢，粒度分布指數(shù)隨研磨轉速的增加而增大；研磨時間越長，分散體系顏料粒徑越小，粒度分布指數(shù)越窄：吸附促進劑滴加速度越慢，顏料粒徑越小，粒度分布寬度越窄。

2、 顏料表面改性劑的化學結構及其用量是影響分散體系顏料粒徑和分散穩(wěn)定性的主要因素之一。實驗結果表明，隨著顏料表面改性劑羧基摩爾含量的增加，顏料粒徑先減小后增大，Zeta電位絕對值增大，分散體系的離心穩(wěn)定性先增大后降低，羧基含量太低或太高都會使分散體系對環(huán)境溫度的適應性變差。隨著顏料表面改性劑特性粘度的增加，顏料粒徑先減小后增加，Zeta電位的絕對值和分散體系的離心穩(wěn)定性先增加后減小，改性劑特性粘度過小分散體系的環(huán)境溫度適應性差。隨著改性劑

3、用量的增加，顏料粒徑先減小后增加，Zeta電位的絕對值和分散體系的離心穩(wěn)定性隨改性劑用量的增加而增加，當改性劑對顏料的質量分數(shù)超過10％后，分散體系的離心穩(wěn)定性達到100％，改性劑用量過少時分散體系的環(huán)境溫度適應性差。 顏料表面改性劑在水相中電離是產(chǎn)生靜電斥力和空間位阻的前提條件。研究了改性劑電離試劑種類及其用量、改性劑電離時間和改性劑電離溫度對分散體系顏料粒徑和分散穩(wěn)定性的影響。結果表明，隨著電離試劑氫氧化鈉用量的增加，顏料粒

4、徑先減小后增大，分散體系的離心穩(wěn)定性和顏料顆粒Zeta電位的絕對值先增加后降低，氫氧化鈉用量過少或過多，均會導致分散體系較差的環(huán)境溫度適應性。改性劑電離時間短，電離溫度低，顏料表面改性劑的電離程度小，制備分散體系的顏料粒徑大、Zeta電位的絕對值小，分散體系的離心穩(wěn)定性和環(huán)境溫度適應性差。 在分散體系中加入酸、堿、金屬鹽、醇和低分子分散劑等物質也會對分散體系的分散穩(wěn)定性和對環(huán)境溫度的適應性產(chǎn)生影響。結果表明分散體系pH在1.00

5、～10.88范圍內(nèi)，隨著pH升高，顏料粒徑、Zeta電位的絕對值和分散體系的離心穩(wěn)定性先增大后減小，pH太高或太低，制備的分散體系環(huán)境溫度適應性較差。隨著金屬鹽用量的增加，顏料的粒徑先減小后增大，分散體系的離心穩(wěn)定性、對環(huán)境溫度的適應性和顏料表面Zeta電位的絕對值降低，且金屬鹽化合價越高影響越明顯。隨著醇用量的增加，顏料粒徑先減小后增大，Zeta電位的絕對值呈減小趨勢，醇中羥基含量越多，影響越明顯。低分子分散劑能夠有效降低顏料粒徑和Z

6、eta電位，對離心穩(wěn)定性和環(huán)境溫度適應性影響不大。此外通過研究pH對分散體系顏料粒徑的影響，提出了溶劑化層厚度的估算方法，對深入了解超細顏料水性分散體系的分散穩(wěn)定機理具有一定的參考價值。 探討了改性劑化學結構、改性劑用量以及添加劑等因素對分散體系流變性的影響。結果表明顏料表面改性劑的羧基摩爾含量為0.56時，制備的分散體系表觀粘度較小，剪切變稀現(xiàn)象不明顯；特性粘度為79.65mL/g時，制備的分散體系表觀粘度較小，剪切變稀現(xiàn)象不

7、明顯；改性劑用量對分散體系的粘度也有影響，隨著改性劑用量的增加，分散體系的表觀粘度略有增加，當改性劑用量對顏料質量分數(shù)超過12％后，分散體系的表觀粘度將急劇增大。 添加劑對分散體系的表觀粘度也有影響，少量金屬鹽有助于提高分散體系的流動性能，金屬鹽用量增加到一定程度后，分散體系的流動性變差，對比Al3+、Mg2+和K+發(fā)現(xiàn)，Al3+和Mg2+更容易改變分散體系的表觀粘度。分散體系中添加少量醇能夠降低分散體系的表觀粘度，用量較多時分

8、散體系的表觀粘度增加，對比甲醇、一縮二乙二醇和甘油對分散體系表觀粘度的影響發(fā)現(xiàn)，甘油對分散體系的表觀粘度影響最大，其次是一縮二乙二醇。低分子分散劑對分散體系的表觀粘度影響不大。 研究超細顏料的顏色性能以及超細顏料的軋染染色效果，測定了超細顏料染色棉織物的K/S值、耐摩擦牢度和耐水洗牢度，采用視頻顯微鏡照相技術表征了超細顏料在棉織物中的滲透情況，采用XRD表征了不同粒徑顏料的晶體結構。研究結果表明，在相同顏料用量的情況下，顏料粒徑