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炭黑在涂料中的应用

   时间:2021-08-14 来源:互联网发表评论

炭黑的润湿是指漆料浸透了炭黑附聚体间的空隙,炭黑附聚体的大小、空隙率,特别是表面化学性对润湿有很大影响。支配炭黑附验体分散的因素是剪切速度和剪切应力,体系粘度和附聚体自身特性,在高剪切速度、高剪切应力、高粘度的体系中,炭黑附聚体较易分散,炭黑粒径较大、结构较高时,聚集体和聚集体之间形成附聚体的凝聚力较弱,而较易分散。

炭黑的分散稳定性对涂料来说是一个十分重要的性质,如果分散不稳定,在涂料贮存过程中,炭黑聚集体重新凝聚为附聚集体,即所调“返粗”现象,不仅会使涂膜黑度发生变化,也会使涂膜的其他性能降低。

颜料和炭黑分散性保持机理主要有以下两点。

①静电的排斥力使分散稳定化。发照表面吸附分散剂后,粒子表面的电位提高,且带有相同的的电荷,因此粒于间的排斥力增加,而使分散稳定。

②立体的保护(包封)作用使分散稳定化。由于树脂和分散制的吸附后重叠于炭黑粒子表面,使表面的渗透压上升和熵值降低,粒子间排斥力也增大,而使分散稳定。

使涂料分散稳定化最有效的手段是添加分散稳定剂,在水性涂料中常用聚羧酸系纳盐成萘酸钠等阴离子型表面活性剂。非水性涂料则常用硬脂酸铝等金属盐或烷基苯磺酸钙、卵磷酯、 脂肪酸的山梨糖酸酯或烷基聚胺等表面活性剂。

炭黑的表面化学性对炭黑在漆料中的分散稳定性有显著影响。经过表面氧化处理的表面,其表面羧基、羟基、醌基和内酯基增多,起到了“内在表面活性剂”的作用,和同样粒径结构未经氧化处理炭黑对比,可以提高分散稳定性,并降低分散剂用量。因此,在涂料用炭黑中,特别是水性涂料用炭黑,多选用经过表面氧化的高挥发分酸性炭黑品种。

 
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