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水性涂料用易分散钛白颜料的制备(二)

2020.10.12
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

3.2 吸光度与分散性的关系

吸光度可以反映出粉体在水中的解絮凝能力。在分散液相同位置处,当吸光度越大时,表明分散液浓度越高,即粉体在水中的悬浮稳定性越好,粉体的解絮凝能力越强。相反,当吸光度越小时,表明分散液浓度越低,粉体在水中发生沉降的量越多。

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图1粉体在水中的分散状态

空白表示未改性钛白;改性表示改性后钛白;对比表示市场对比钛白

Fig.1 The dispersion of TiO2 in water

(Left:Original TiO2; Middle: Modified TiO2;Right:The commercial TiO2)

表2 吸光度测定

Table2 Absorbance test

改性剂

DS-192L

市场对比样

吸光度

0.102

0.358

0.117

通过表2吸光度测试数据可知,采用改性剂DS-192L和DS-192P改性的钛白粉吸光度数值明显增大,说明DS-192L和DS-192P均达到良好的改性效果,粉体的悬浮稳定性提高,解絮凝能力提升。

3.3 沉降与分散稳定性的关系

沉降实验可以直观反映出粉体在分散液中的稳定程度。实验采用重力沉降法测试其分散液稳定性。对于相同浓度的分散液而言,清水层高度越小,说明沉降率越低,粉体在水中的分散稳定性越好。

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图2超声分散后粉体的沉降对比

(A:未改性钛白;B:改性后钛白;C:市售钛白)

Fig.2 Comparison of settlement condition after ultrasound dispersion

(A: Original TiO2; B:Modified TiO2; C:The commercial TiO2)

从图2可知,改性后钛白粉没有出现清水层,而未改性钛白粉和对比样均出现了明显的水层。说明改性粉体在水中的分散稳定性明显提高。

3.4 粘度与分散稳定性的关系

当分散液浆料的颜料承载量越高时,粉体颗粒之间的距离减小,碰撞几率增大,分散液的粘度也会随之升高。而分散剂吸附于粉体颗粒表面时,能够有效降低颗粒之间的相互碰撞,使体系的粘度降低。但是,当分散剂的用量不足时,分散剂分子可能会同时吸附于多个颗粒表面而形成聚沉,此时分散液的粘度会逐渐增大。因此,当分散液的粘度较低,浆料的流动性良好时,分散液的稳定性越好。

色浆分散实验进行了以下三组实验:

表3 色浆分散实验

Table 3 Stability test of aqueous paste

实验编号

粉体类型

涂易乐®DS-194H添加量

1#

空白钛白粉

2%

2#

空白钛白粉

6%

3#

改性钛白粉

2%

测试粘度变化得到图3如下:

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图3粘度变化曲线

Fig.3 Viscosity curve

通过图3分散浆料粘度变化曲线可知,进行研磨分散实验时,改性后的钛白粉只需较少的分散剂即可达到很好的降粘效果。而且在储存过程中,分散液的粘度没有发生明显升高,说明浆料没有发生明显的聚沉现象,分散液的稳定性较好。

结语

(1)通过实验证明,包覆后粉体在水中的解絮凝能力提升,能够达到快速分散的目的。

(2)改性钛白粉制成的分散液的分散稳定性明显提高。

(3)经过涂易乐®DS-192L和DS-192P包覆后的钛白粉在色浆制备过程中,所需分散剂的用量大幅减少。

(4)涂易乐®DS-192L和DS-192P是比较适合于制作易分散的钛白粉。

参考文献

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