水性涂料用高分子分散劑的研究進展

1、水性涂料用高分子分散劑的研究進展水性涂料用高分子分散劑的研究進展水性涂料用高分子分散劑的研究進展摘要:本文總結(jié)了水性涂料用高分子分散劑的結(jié)構(gòu)特點、在顏料粒子表面的吸附行為及研究方法、常用種類、以及影響高分子分散劑分散穩(wěn)定性能的因素并展望了其發(fā)展方向。關(guān)鍵詞:水性涂料高分子分散劑吸附分散穩(wěn)定性Abstract:Thepaperbrieflysummarizedtheacterofpolymericdispersantsadsptionof

2、dispersantsontopigmentsurfacemainkindsofdispersantstheeffectondispersestability.Thedevelopmenttrendofpolymericdispersantswasalsopointedout.Keywds:waterbnecoatingpolymericdispersantadsptiondispersionstability在涂料等化工產(chǎn)業(yè)中顏料的分

3、散是涂料制造技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。為了使涂料中的有機、無機顏料得到均一穩(wěn)定分散經(jīng)常使用分散劑。分散劑在涂料的貯存、涂裝操作、涂膜的形成、涂料的性能等方面有著重要作用。盡管傳統(tǒng)的分散劑在水性分散介質(zhì)中顯示出有效的分散穩(wěn)定作用但由于它們在顏料粒子表面的吸附不十分牢固容易從粒子表面上解吸從而導致被分散的粒子重新聚集或沉淀體系的長期穩(wěn)定性欠佳對漆膜外觀、硬度及耐老化等性質(zhì)也有不利影響。為克服傳統(tǒng)分散劑的局限性近年來開發(fā)并應(yīng)用了高分子分散劑。高分子分散

4、劑是指分子質(zhì)量在數(shù)千以上的具有表面活性的高分子化合物本質(zhì)上屬于表面活性劑。其概念是在20世紀80年代初期首次提出的80年代中期推出相關(guān)產(chǎn)品并進入推廣應(yīng)用階段。高分子分散劑對顏料的分散有顯著效果尤其對潤濕性、穩(wěn)定性等方面有相當大的作用對顏料的應(yīng)用性能也有較大改善已成為新一代的高效分散劑。目前全世界只有ICI、DuPont、SunChemical、KVK等少數(shù)幾由于其分子結(jié)構(gòu)中可能含有氫鍵給體或受體如酯基、羰基以及醚鍵等因此具備形成氫鍵的能

5、力高分子分散劑可以通過氫鍵錨固于顏料表面。由于氫鍵的鍵能較低單一的氫鍵難以保證足夠的吸附強度因此每個高分子分散劑分子中需要含有多個錨固基團(見圖1B)宜采嵌段或梳狀的分子結(jié)構(gòu)。1.2.3分散顏料的表面處理有些有機顏料及部分碳黑的表面完全非極性或極性很低不具備可供超分散劑錨固的活性基團故不論使用何種超分散劑分散效果均不明顯。此時需使用表面增效劑(見圖1C)。這是一種帶有極性基團的顏料衍生物其分子結(jié)構(gòu)及物理化學性質(zhì)與待分散顏料非常相似因此它

6、能通過分子間范德華力緊緊地吸附于有機顏料表面同時通過其分子結(jié)構(gòu)的極性基團為高分子分散劑錨固基團的吸附提供活性位。通過這種“協(xié)同效應(yīng)”高分子分散劑就能對有機顏料產(chǎn)生非常有效的潤濕和穩(wěn)定作用。(A.在強極性粒子表面的單點離子對吸附B.通過多點氫鍵吸附C.通過表面增效劑在非極性表面吸附。)1.3研究高分子分散劑吸附行為的方法為了全面表征高分子分散劑在顏料表面的吸附需要確定3個參數(shù):①吸附量Γ(mgm2或molm2)②與顏料表面直接結(jié)合的鏈段分