傳統顏料的分散方法和設備介紹
表面處理網訊顏料分散是涂料生產中的重要環節是一個復雜且耗費成本的過程可重復生產高色強度貯存穩定是對顏料分散的基本要求同時低能耗低耗時也是現代工藝設計的重要要求
顏料的分散和穩定對涂料的最終性能和貯存穩定起著重要的作用由于顏料和樹脂體系的多樣性選擇合適的分散工藝是一項復雜的工作傳統分散過程的影響因素可以歸結為三個變量顏料分散劑和分散設備正確選擇這三個變量可以得到一個好的顏料分散體
對應顏料潤濕的難易程度把為分散而消耗的能量定義為分散能也就是說對于難潤濕的顏料只有分散設備能提供必要的分散能時才能使它們完全展現其顏色和色強度按照所提供分散能的高低分散設備排序如下攪拌機<振蕩磨<砂磨<球磨<三輥磨在滿足顏料對分散能的要求的前提下分散設備設計的趨勢是盡可能地提高產率同時減小占地空間和降低能耗
目前大批量涂料生產中應用最多的是砂磨機分為立式和臥式砂磨機的工作原理是利用高黏度泵將預攪拌好的物料輸送入研磨缸研磨缸內充滿研磨介質可以是玻璃珠氧化鋯珠鋼珠等通過葉片的高速旋轉賦予研磨介質足夠的動能對物料施加剪切力和沖擊力實現對顏料的分散其特點是效率高產量大可連續生產操作簡單對于一些難潤濕的顏料特別是小批量的生產三輥磨是不錯的選擇三輥磨通過水平的3根輥筒的表面相互擠壓及不同速度的摩擦而達到研磨效果特別適用于高黏度的物料及砂磨機難循環的物料除了這些常規的分散設備在納米材料的分散中常用到超聲分散機在顏料預分散體的制備中捏合機和雙輥機被廣泛適用
分散助劑的大量使用和不斷改進推動了分散效率的大幅度提高同時也推動了分散過程的基礎理論研究分散劑從蓖麻油衍生物到低相對分子質量的表面活性劑現在被稱為傳統分散劑發展到高相對分子質量的超分散劑而且超分散劑的分子設計和合成技術也在不斷改進近年來通過可控游離基聚合技術合成了具有更窄相對分子質量分布和更合理的分子鏈構造的新型分散劑取得了非常好的分散效果選擇一種合適的分散劑不僅可以大大縮短研磨時間提高研磨效率還可以降低色漿黏度提高色強度
對顏料進行表面處理以改善顏料的潤濕性能也是一個重要研究方向如用偶聯劑對無機顏料進行表面處理對有機顏料用超分散劑進行處理用乳液聚合的方法將顏料粒子裝進微膠囊中都能大大提高顏料的潤濕分散性能近幾年各大顏料供應商推出的顏料預分散體稱為色片或者色砂應該說是一個重大改進油墨生產中的擠水顏料也是對傳統分散方法的革命性進步顏料預分散體和擠水顏料都可以在顏料濾餅的基礎上加工而成減少了顏料干燥粉碎的過程大大降低了能耗在顏料使用過程中避免了粉塵污染提高了生產效率還可以使得涂料油墨產品的批次穩定性大大提高
參考文獻略