超分散劑結(jié)構(gòu)特征與作用機理

1、超分散劑結(jié)構(gòu)特征與作用機理第1頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三影響粉體性能的基本因素 粉末材料的化學成分粉末材料的晶體結(jié)構(gòu)粉末材料的形貌特征 粒徑 粒徑分布 形狀粉末材料的表面性質(zhì) 表面能 表面張力 表面化學位 表面官能團 表面酸堿性第2頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三粉體表面改性的目的增加相容性提高分散性賦予新功能 著色力 遮蓋力 耐侯性 耐熱性 提高附加值控制釋放環(huán)境保護第3頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三改性技術的內(nèi)容與發(fā)展趨勢粉體表面該性的原理和方法表面改性劑表面改性工藝與設備改性過程的控制與產(chǎn)品檢測技術表面性能設

2、計改性產(chǎn)品年增長15%新型表面改性劑及改性設備超細化、活性化及晶體結(jié)構(gòu)復雜化統(tǒng)一第4頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三粉體的表面及界面性質(zhì)比表面積 比表面積=形狀因子/（密度X平均粒徑）表面能 表面能=表面張力X比表面積表面官能團 種類、數(shù)量與比例表面潤濕性（接觸角）表面電性能第5頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三粉體表面改性方法涂敷改性（冷法、熱法） 石英砂涂敷樹脂，提高鑄造時粘結(jié)性表面化學改性（主要方法） 顆粒表面性質(zhì)、改性劑種類、用量用法及工藝設備與操作條件沉淀反應改性（鈦白、云母）機械化學改性高能改性、酸堿處理等第6頁，共60頁，2022年，

3、5月20日，10點2分，星期三粉體表面改性設備高速混合（捏和）機HYB高速氣流沖擊式粉體表面處理機 （東京理科大學、奈良機械制作所）球磨機、砂磨機液相表面處理噴霧表面處理第7頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三粉體表面改性劑偶聯(lián)劑 硅烷類；鈦酸脂、鋁酸脂、鋯酸脂類表面活性劑（離子型、非離子型）有機聚合物、有機硅不飽和有機酸、丙烯酸樹脂氫氧化物及其鹽超分散劑第8頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三顏料的表面處理-超分散劑技術第9頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超細粉末的分散性粉末分散性的具體表現(xiàn) 粉末分散的難易程度 決定加工能耗與時

4、耗 分散粉體的穩(wěn)定性 決定儲存穩(wěn)定性及最終實用性能 抗絮凝，抗沉降，抗浮色等 流動性，流平性，遮蓋力 光澤，亮度，著色強度第10頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三影響粉末分散性的基本因素不可更改因素 粉體材料的化學成分 粉體形貌粒徑與粒徑分布可更改因素（提高分散性的手段) 1)干燥工藝 2)表面處理劑(改變表面能， 表面酸堿性 表面張力,表面化學位，表面官能團) 3)潤濕分散劑(改變粉末/介質(zhì)界面張力，降低界面自由能，提高分散穩(wěn)定性) 第11頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三粉體分散領域的研究課題粉末表面結(jié)構(gòu)表征與性能測試表面處理劑的選擇及其吸附機理

5、表面處理劑與介質(zhì)及其它表面活性 物質(zhì)之間的競爭吸附,吸附層結(jié)構(gòu) 表面處理劑與分散介質(zhì)的相互作用表面處理工藝與設備 關鍵：表面處理劑(潤濕分散劑)第12頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH系列超分散劑結(jié)構(gòu)特征與應用特點第13頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三顏料分散的基本過程1）潤濕過程 液固界面取代氣固界面；潤濕角2）破碎過程 外力作用；粒子團聚與破碎平衡3）穩(wěn)定過程 影響分散穩(wěn)定性的基本因素 分散穩(wěn)定的基本特征第14頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三潤濕分散劑的作用機理 1）降低液 / 固界面張力2）電荷穩(wěn)定機理 雙電層理論

6、3）空間穩(wěn)定機理 熵排斥理論 滲透排斥理論 第15頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三潤濕分散劑的常見類型1）水性體系 聚磷酸鹽 表面活性劑 水溶性聚合物2）非水分散體系 天然高分子 合成高分子 偶聯(lián)劑 第16頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三傳統(tǒng)潤濕分散劑的局限性1）親水基結(jié)合力不強，易脫附 起親水作用，不為顏料表面性質(zhì)設計2）親油基為正構(gòu)烷烴，相容性欠佳 非極性基團，不適應極性介質(zhì)3）親油基太短，位阻不夠 碳鏈長度不超過18個碳原子 第17頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的錨固基團錨固基團取代親水基針對顏料表面設計(

7、1)強極性表面 單點化學鍵結(jié)合 (2)弱極性表面 多點氫鍵結(jié)合(3)非極性表面 表面增效劑第18頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的溶劑化鏈1）單端官能化2）相容性可調(diào) 單體種類及配比 溶解度參數(shù) 容劑化鏈極性 相似相容原則3）容劑化鏈長度 分子量控制 第19頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的吸附形態(tài)超分散劑在強極性表面的單點化學吸附超分散劑在弱極性表面的多點氫鍵吸附超分散劑通過表面增效劑在非極性表面吸附第20頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑作用機理示意圖 顆粒顆粒錨固基團溶劑化鏈第21頁，共60頁，

8、2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的吸附性能Rehacek方法CaCetg=Ma直線XapMaCa第22頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑在磁粉表面的吸附等溫線(Mn=700)超分散劑在磁粉表面的吸附等溫線(Mn=1500)超分散劑在磁粉表面的吸附參數(shù)(Mn=700)超分散劑在磁粉表面的吸附參數(shù)(Mn=1500)第23頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑作用體系的流變性能超分散劑的最值用量超分散劑的降粘作用錨固基團對流變曲線的影響溶劑化鏈對流變曲線的影響第24頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散

9、劑的分散穩(wěn)定作用超分散劑對磁漿沉降穩(wěn)定性的影響超分散劑對油墨粘度穩(wěn)定性的影響第25頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的使用方法1）降低研磨介質(zhì)的樹脂濃度 傳統(tǒng)樹脂濃度及顏料含量正常粘度 降低樹脂濃度降低粘度及穩(wěn)定性2）加入超分散劑 提高穩(wěn)定性， 進一步降低粘度3）提高顏料含量 高顏基比，高穩(wěn)定性，正常粘度第26頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑使用注意事項1）研磨基料中樹脂濃度最低化 維持稀釋穩(wěn)定性即可2）先于顏料及填料加入 3）其它助劑盡量在稀釋及后續(xù)過程加入4）用量與顏料比表面積有關 約2mg每平方米（BET） 最佳用量對應最低粘

10、度，最佳質(zhì)量 第27頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三超分散劑的應用特點潤濕快速充分,縮短研磨時間,提高生產(chǎn)率提高顏基比，減少能耗和設備損耗降低粘度，改善流變性提高分散穩(wěn)定性，避免再分散研磨基料相容性好，通用性強不易氧化結(jié)皮，減少廢棄物超分散劑不親水，不會導入親水膜分散徹底，應用性能大幅度提高 第28頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-5型超分散劑 在膠印油墨中的應用 第29頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三應用特點提高油墨質(zhì)量 高光澤，高著色力，高透明度提高生產(chǎn)效率 提高顏 / 基比，縮短研磨時間通用性強 熱固型與單張紙型

11、通用同一基料高分散穩(wěn)定性 第30頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三膠印油墨用超分散劑的選擇立索爾紅 / 羅賓紅8CH5酞箐及炭黑顏料103：1 CH5：CH-11B聯(lián)苯胺黃 103：1 CH5： CH-22第31頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH5使用方法將研磨基料的樹脂濃度降低至3040在基料中盡量少使用膠質(zhì)油或膠凝劑 在用基料調(diào)制油墨時多補充上述物質(zhì)由于CH5降低基料粘度，故可提高顏 料含量，減少溶劑用量，改善油墨干燥 性能第32頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三熱固型/單張紙型研磨基料配方第33頁，共60頁，2022年

12、，5月20日，10點2分，星期三凡立水配方第34頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三留油配方第35頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三成品油墨配方第36頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三成品油墨配方第37頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1型超分散劑在色母及塑料混合物中的應用第38頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1的應用特點提高遮蓋力與著色強度，節(jié)省顏料成本提高生產(chǎn)效率，同時提高分散質(zhì)量消除色點及表面斑點，改善表面狀況質(zhì)量穩(wěn)定性好，浪費少，加工成本低減少顏料粉塵，改善加工條件

13、對其他性能無不良影響第39頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1的使用方法在高速混合機中加入聚合物加入計量的CH-1（約為顏料填料總重量 的5-10%）充分混合（2MIN/1800RPM）加入顏料、填料及其它加工助劑，繼續(xù) 充分混合（1MIN/1800RPM）其它加工步驟不變第40頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于PE色母的典型配方第41頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于硬質(zhì)PVC門窗材料的典型配方第42頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于吹瓶級PVC的典型配方第43頁

14、，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于軟質(zhì)PVC電纜料的典型配方TBLS配方TRIBASIC LEAD SULPHATE （三 鹽基硫酸鉛） 80PHRLEAD 5PHR;DOP 8PHR;SNOWCAL70 5PHR第44頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于ABS的典型配方第45頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-1用于PS的典型配方第46頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-2型超分散劑在增塑劑糊中的應用第47頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH2型超分散劑

15、在PVC用增塑劑糊中的應用應用特點增加顏料含量， 縮短研磨時間， 提高 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動力成本低粘度，低假塑性，易流動，易泵輸穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色增塑劑含量少，通用性強高遮蓋力，高著色強度第48頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-2的使用方法在增塑劑中加入計量的CH-2超分散劑， 充分攪拌至完全溶解，然后加入計量的 顏料（或填料）研磨。由于 CH-2的降粘作用，顏料（或填料） 含量要比傳統(tǒng)用量高。CH-2的用量一般為顏料及填料用量的?1-2%，個別為2-5%。第49頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-2在增塑劑糊中的

16、典型應用配方第50頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-6型超分散劑在增塑劑糊中的應用第51頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH6型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應用應用特點增加顏料含量， 縮短研磨時間， 提高 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動力成本低粘度，低假塑性，易流動，易泵輸穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色增塑劑含量少，通用性強高遮蓋力，高著色強度第52頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-6的使用方法在增塑劑中加入計量的CH-6超分散劑， 充分攪拌至完全溶解，然后加入計量的 炭黑或有機顏料顏料研磨。由于 CH-6具有

17、明顯的的降粘作用，故顏 料含量要比傳統(tǒng)配方顏料用量高。CH-6的用量一般為炭黑或有機顏料用量 的5-15%。第53頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-6的典型使用配方第54頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-4型超分散劑用于顏（填）料表面處理第55頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-4的應用特點增加顏（填）料疏水性，過濾容易顏料粒度細，團聚疏松，容易分散取代松香類表面處理劑，提高耐熱性濾餅含水量少，容易干燥降低吸油值，改善著色效果第56頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-4的使用方法在偶氮顏料偶合之前或偶合過程中加入在顏料（填料）過濾以前或進行其它 表面處理之前加入在濾餅打漿過程中加入與顏料（填料）充分混合用量為顏料或填料干重的10-50% （CH-4有效成分含量為10%）第57頁，共60頁，2022年，5月20日，10點2分，星期三CH-35型油墨抗乳化助劑應用于膠印油墨及FLUSH第58頁，共60頁，2022年，5月20