潤濕分散劑的潤濕分散機(jī)理

潤濕分散機(jī)理 
　　乳膠漆是高分子聚合物的水分散體與顏填料水分散體的混合物。要使顏填料均勻地和乳液混合在一起必須經(jīng)過潤濕、分散、穩(wěn)定3個相互協(xié)同的過程。潤濕：以潤濕劑、分散劑對顏填料的氣固界面進(jìn)行液固界面轉(zhuǎn)換。分散：通過高速分散機(jī)、砂磨機(jī)等機(jī)械設(shè)備做功剪切顏料顆粒，使顆粒由聚集體和附集體分散為原級粒子。穩(wěn)定：原級粒子表面被潤濕劑、分散劑吸附其上，以雙電層、位阻等作用使原級粒子表面帶有同種電荷相互排斥而穩(wěn)定化。 
種類和特點(diǎn) 
　　目前使用的分散劑主要分為：無機(jī)類、有機(jī)類和高分子類。六偏磷酸鈉，三聚磷酸鈉等磷系分散劑由于缺少電荷性，正在逐步淡出。有機(jī)類主要是非離子型表面活性劑，如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子類有聚(甲基)丙烯酸類鈉(銨)鹽、馬來酸酐與二異丁烯共聚物的鈉(銨)鹽水溶液。高分子分散劑在顏填料的分散過程中除提供靜電排斥力外，還能提供有效的位阻斥力。這是其在當(dāng)今乳膠漆制造中被廣泛選用的主要原因。 

影響分散性能的因素 
1、 結(jié)構(gòu) 
　　高分子分散劑由親油基(疏水基)和親水的離解基組成。親油基吸附在顏填料顆粒的親油表面，離解基提供電荷。分散劑的親水性不能太強(qiáng)，不然無法吸附在顏填料顆粒表面。經(jīng)剪切的顏填料以范德華力重新聚集，變大而沉降。一般認(rèn)為分散劑在水中充分?jǐn)嚢枘苋芙饧纯�。反之，進(jìn)入水相很快溶為一體，以后的貯存會出現(xiàn)問題。
2、 相對分子質(zhì)量分布 
　　相對分子質(zhì)量分布是檢驗(yàn)分散劑的重要指標(biāo)。好的分散劑應(yīng)該是相對分子質(zhì)量適宜且分布窄的聚合物，因?yàn)橹挥袠O窄一段相對分子質(zhì)量的高分子聚合物在起作用。
3、中和劑及pH值 
　　用氫氧化鈉、氨水作中和劑使高分子分散劑有水溶性。因堿的品種不同分為鈉鹽、銨鹽。從分散效率來看鈉鹽高于銨鹽，而銨鹽在乳膠漆成膜后會慢慢釋放氨氣，使分散劑與主樹脂混容性改善，提高了漆膜的耐水性，故在外墻涂料中有廣泛的運(yùn)用。 
　　體系的pH值對分散穩(wěn)定有極大關(guān)系。顏填料顆粒表面帶有電荷會吸引異性電荷構(gòu)成雙電層，而形成電荷相斥的穩(wěn)定化。 
　　每一種顏填料在某pH值時(shí)表面電荷為零或中性，這一pH值稱為等電點(diǎn)，在等電點(diǎn)時(shí)不能吸引異性電荷而形成雙電層，故要將分散體系的pH值偏離顏填料的等電點(diǎn)，才可得到好的分散穩(wěn)定效果。
4、 分散劑的選用 
　　① 品種 
　　乳膠漆制造一般選用有機(jī)潤濕劑和高分子分散劑合用，以解決潤濕分散穩(wěn)定。分散力強(qiáng)、效果好、穩(wěn)定性高是選擇的關(guān)鍵。可制白漿作熱貯對比試驗(yàn)，以同樣配方，不同分散劑(取同樣固含量)進(jìn)行測定。 
　　試驗(yàn)步驟： 
　　準(zhǔn)確稱取分散劑、潤濕劑、消泡劑、殺菌劑、丙二醇、去離子水放人搪瓷燒杯中，用實(shí)驗(yàn)室用高速分散機(jī)低速攪勻，隨后放人稱量準(zhǔn)確的各類粉料，等攪拌均勻后，用高速(1400 r／min)分散45min，裝入玻璃瓶并密封瓶口。放人60℃烘箱7 d后，用玻璃棒攪拌，能輕松觸底為最優(yōu)；稍硬但用力攪拌能均勻?yàn)榇沃�；有硬塊，不能攪拌為差。以此法來評判分散劑的優(yōu)劣基本準(zhǔn)確，也可作為選用分散劑的依據(jù)。用同等數(shù)量不同品種的分散劑制乳膠漆熱貯2個星期后觀察能得到同樣的效果。 
    ②用量
　　按照顏料分散劑加量曲線理論作應(yīng)用試驗(yàn)。同一種分散劑不同用量制漿。測粘度，找出粘度的最低點(diǎn)及相對應(yīng)的分散劑用量x。實(shí)際用量略作放大，即x=1．2•x(x為乳膠漆配方中分散劑的實(shí)際用量)。當(dāng)然在各粘度點(diǎn)必須檢查細(xì)度作為參考。
  　③與色漿相容性試驗(yàn) 
　　以同一配方，同等數(shù)量不同牌號的分散劑制外墻乳膠漆，再混入同種的色漿。熱貯一段時(shí)間觀察乳膠漆與色漿的相容性。涂膜制板觀察涂膜均勻性來評判分散劑的適用性。 
    ④漆膜耐水試驗(yàn) 
　　同配方等量不同結(jié)構(gòu)的分散劑，如鈉鹽、銨鹽制漆，按GB／T 9755—2001耐水性項(xiàng)目觀察漆膜耐水性，如96h無變化可延長時(shí)間。觀察漆膜耐水性來評判和選擇分散劑。
    ⑤分散劑展望 
　　目前的分散劑主要適用于苯丙、純丙、醋丙和醋叔等乳液。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水性環(huán)氧、聚氨酯、氟碳類漆將不斷問世。這對分散劑的適用性是一個挑戰(zhàn)，也給分散劑行業(yè)帶來機(jī)遇。 
　　為適應(yīng)水性環(huán)氧、聚氨酯、氟碳漆的發(fā)展，聚丙烯酸接枝胺類、酯類、醚類分散劑將有較大的發(fā)展和較好的商業(yè)前景。它將是疏水性和非離子性，以空間位阻和有效錨定基團(tuán)作用穩(wěn)定顏料的分散。其HLB值低，制各種顏料漿時(shí)提供適宜的剪切力，既可分散無機(jī)顏料，又可分散有機(jī)顏料和炭黑，是水性分散劑的開發(fā)方向。