Bagaimana cara memilih dispersan?

I. Pemilihan resin utama untuk dispersi

Resin, khususnya resin untuk menggiling, memainkan peran penting dalam persiapan pasta warna, dan peran resin utama adalah sebagai berikut:
(1) Untuk membubarkan dan mengaitkan pigmen.
(2) Menstabilkan partikel pigmen yang sudah terdispersi dan terpisah.
Fungsi resin utama di atas dapat dilihat melalui beberapa percobaan, misalnya, resin alkid minyak panjang, resin poliamida, resin amino, resin aldehida dan keton, resin hidroksil akrilik dengan berat molekul rendah menunjukkan kemampuan pembasahan yang baik terhadap pigmen, sedangkan resin hidroksil akrilik rendah, resin akrilik termoplastik, resin poliester dengan berat molekul tinggi, resin poliester jenuh dengan berat molekul tinggi, resin kopolimerisasi vinil, dan resin poliolefin menunjukkan kemampuan pembasahan yang buruk terhadap pigmen. pigmen memiliki keterbasahan yang buruk. Pigmen yang sama memiliki fase warna yang berbeda dalam sistem resin yang berbeda. Hampir semua karbon hitam, pigmen organik, dan oksida besi transparan mengubah fase warnanya, terutama fase warna hamburan, dengan sistem resin yang berbeda. Oleh karena itu, memilih dispersan yang tepat dalam sistem resin utama yang ditentukan, tidak hanya digunakan untuk membubarkan dan menstabilkan pigmen, tetapi juga digunakan untuk menyesuaikan pigmen untuk mencapai warna yang tepat yang kita perlukan, misalnya, kegelapan, transparansi, cahaya warna pada 45°, dll. Oleh karena itu, pencocokan yang wajar antara dispersan dan resin meliputi
①Kompatibilitas (uji sampel, periksa kompatibilitas setelah mengeluarkan pelarut)
Perilaku pengurangan viskositas dispersan dalam sistem resin untuk menentukan pigmen (uji viskometer rotasi).
③Perilaku penyebaran warna dispersan dalam sistem resin terhadap pigmen yang pasti (pengikisan dan perbandingan warna).
Stabilitas penyimpanan (metode pelat alir)
Ketika sistem resin berubah, kinerja dispersan di atas akan berubah. Perubahan tersebut perlu ditentukan dengan uji aplikasi.
Secara umum, tidak mudah untuk meringkas prinsip aplikasi yang sederhana. Untuk sistem resin ditambah faktor pigmen, pilihan dispersan menjadi terlalu banyak parameter. Oleh karena itu, perlu mempertimbangkan tidak hanya kombinasi resin inang dan dispersan, tetapi juga sifat pigmen dan pengisi.

Kedua, untuk pilihan pengisi pigmen

Karbon hitam dan pigmen organik
Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, ada banyak jenis dan ragam pigmen industri yang berbeda-beda. Industri pigmen mengklasifikasikannya ke dalam pigmen organik dan pigmen anorganik. Dalam industri cat, oksida besi transparan dan karbon hitam sering dianggap sebagai pigmen yang sulit terdispersi, bersama dengan pigmen organik.
Kami telah membuat perbedaan lebih jauh antara pigmen yang sulit terdispersi dengan melihat kekuatan ikatan hidrogennya.
Dalam percobaan kami, kami melihat secara jelas hasil dispersi tersebut.
Dalam sistem resin tetap, jika dispersan bekerja dengan baik dengan karbon hitam, sering kali akan menstabilkan pigmen ftalosianin pada saat yang sama dan, pasti, menunjukkan sifat pendispersi yang lemah dengan pigmen organik lainnya seperti DPP merah. Di sisi lain, jika dispersan dapat mendispersi dan menstabilkan DPP merah, ungu organik, dan pigmen lainnya dengan sangat baik, biasanya digunakan untuk mendispersi karbon hitam untuk mendapatkan fase merah kecoklatan yang tidak disukai, dan kemampuan mengurangi viskositas pigmen ftalosianin tidak cukup. Fenomena semacam ini berlaku untuk hampir semua resin pendispersi dan semua dispersan. Hanya ada sedikit sekali dispersan yang dapat menunjukkan performa yang sangat bagus untuk kedua kategori pigmen yang sulit terdispersi di atas, pada waktu yang bersamaan. Selalu saja ada satu kelompok yang sangat bagus dan kelompok lainnya agak buruk.
Alasan utamanya adalah jumlah dan kekuatan struktur ikatan hidrogen pigmen itu sendiri.
Karbon hitam, biru ftalosianin dan pigmen lainnya, gaya interaksi utama antara pigmen tidak didominasi oleh ikatan hidrogen, tetapi gaya lain, seperti efek kopling antara molekul lapisan karbon hitam, efek kopling struktur ftalosianin, peran halogen. Dan gugus polar yang dibawa dalam perlakuan permukaannya memiliki kemandirian relatif terhadap struktur pigmen itu sendiri.
Pigmen merah dan ungu organik, yang diwakili oleh DPP, memiliki ikatan hidrogen yang kuat dalam desain pigmen itu sendiri, yang meningkatkan performa pigmen dan secara langsung memengaruhi efek dispersan pada pigmen, dan gugus kutub pada antarmuka terlibat dalam ikatan hidrogen pigmen itu sendiri. Hal ini dikonfirmasi oleh pasca-pemrosesan pigmen.
Karenanya, tidak mudah untuk mencapai hasil optimal dengan dua jenis pigmen yang berbeda, dengan efek intrinsik yang berbeda, pada saat yang sama, dengan menggunakan satu struktur dispersan. Berdasarkan teori ini, juga dimungkinkan untuk menentukan sisi pigmen yang mana dari pigmen berdasarkan strukturnya. Contohnya, pigmen isoindolinon seharusnya termasuk dalam kelompok karbon hitam-ftalosianin. Toluidine merah seharusnya cenderung ke kelompok yang terakhir.
Dalam pemilihan dispersan praktis, hasil terbaik untuk kelompok pertama pigmen yang sulit terdispersi diperoleh dengan sistem resin yang mudah kompatibel. Namun, jika kompatibilitas resin buruk, misalnya akrilik termoplastik, diperlukan perubahan ke dispersan poliakrilat baru. Untuk kategori kedua dari pigmen yang sangat terikat hidrogen, PU yang sangat polar, poliester dan poliakrilat, hasil yang baik dapat diperoleh. Hanya dalam sistem kompatibilitas yang buruk, PU polaritas tinggi dan poliester terbatas. Dalam hal ini, perlu untuk mengubah ke dispersan poliakrilat yang dimodifikasi.
Kegelapan karbon hitam
Kehitaman karbon hitam adalah topik yang sangat penting ketika membahas dispersan dan paling sering dibahas.
Praktik sejauh ini menunjukkan bahwa pendeteksian instrumen tidak seakurat inspeksi visual; di bawah cahaya yang berbeda, tingkat kehitaman bervariasi; di bawah sudut yang berbeda, tingkat kehitaman bervariasi; dispersan yang berbeda akan memilih karbon hitam yang berbeda untuk menghasilkan tingkat kehitaman yang berbeda; masterbatch karbon hitam dengan tingkat kehitaman yang tinggi, belum tentu meningkatkan daya pewarnaan.
Semua ini mudah dijelaskan. Karena struktur lamelar transparan karbon hitam + kemampuan karbon hitam untuk menyerap cahaya. Struktur lamelar transparan dalam

3. Titanium dioksida
Pada awalnya, semua orang mengira bahwa titanium dioksida sangat mudah terdispersi sehingga dapat digunakan dengan atau tanpa dispersan. Namun, ketika diperparah dengan pigmen lain yang sulit didispersi, titanium dioksida akan terlibat dalam warna mengambang; ketika menyiapkan putih murni tingkat tinggi, titanium dioksida akan memiliki kabut; dalam produk persyaratan khusus, titanium dioksida harus memiliki penutup dan keputihan yang sangat baik, dan tidak diperbolehkan menguning di bawah suhu tinggi; banyak acara industri umum yang enggan menggunakan titanium dioksida tingkat tinggi yang mahal, atau bahkan menggunakan titanium dioksida sebagai pigmen pengganti; masalah di atas telah membangkitkan industri tambahan untuk memperhatikan penyebaran titanium dioksida.
4. Oksida besi transparan
Ukuran partikel oksida besi transparan berada pada tingkat nanometer, dan permukaannya bersifat amfoter, tampaknya mudah terdispersi ketika konsentrasi pigmen rendah, dan viskositas pasta warna sangat rendah, tetapi transparansi tidak mudah untuk mendapatkan yang terbaik; dan begitu sedikit melebihi konsentrasi kritis pigmen, pasta warna segera mengental hingga tidak dapat diaduk, yang mengakibatkan hilangnya efisiensi pabrik pasir.
Transparansi oksida besi, agak mirip dengan kehitaman karbon hitam, tampaknya selalu terus membaik. Percobaan kami menunjukkan bahwa sampel yang sudah kami anggap memiliki transparansi yang bagus, mungkin masih memiliki kabut tebal apabila dilihat pada 45°;
Jadi, apa yang terbaik untuk digunakan? Pertanyaan ini adalah kebingungan yang sulit dipahami.
Perusahaan-perusahaan aditif juga memberikan program mereka sendiri. Hal ini dapat dilihat dalam rekomendasi yang dipublikasikan.
Bersama dengan selektivitas yang disebabkan oleh perbedaan sistem resin, ada lebih dari satu solusi yang direkomendasikan.
5. Bubuk Anyaman
Serbuk anyaman itu sendiri tidak sulit untuk dibubarkan. Ini sudah dimikronisasi pada saat pembuatannya. Sebagian memiliki perlakuan lilin permukaan dan sebagian lagi tidak, dengan gugus hidroksil polar. Namun, masalah dispersi serbuk anyaman muncul dari persyaratan aplikasi.
Beberapa membutuhkan lapisan matte untuk dapat disesuaikan dengan berbagai metode aplikasi dengan formulasi tunggal, misalnya penyemprotan semprotan untuk mendapatkan kilap yang konsisten;
Sebagian mengharuskan keseragaman anyaman tidak terpengaruh dalam kondisi suhu tinggi dan kelembapan tinggi;
Ada persyaratan untuk kondisi viskositas rendah, bedak anyaman memiliki penyelesaian terkecil;
Beberapa memerlukan transparansi tertinggi;
Sebagian memerlukan ketahanan gesekan yang sangat baik, dan pengenalan bubuk kuarsa yang keras, jadi Anda harus disebarkan bersama, dan sebagainya.
Hal ini telah menyebabkan perubahan konsekuen dalam dispersan. Dari bahan pembasah dan pendispersi tradisional, hingga dispersan PU polimer khusus, hingga ester fosfat, hingga garam amina dari ester fosfat, hingga polimer khusus lainnya, semuanya telah digunakan untuk mendispersikan serbuk anyaman. Jadi, mana yang terbaik? Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, ini tergantung pada kebutuhan Anda. Anda tidak dapat mengharapkan satu dispersan untuk menyelesaikan semua persyaratan di atas secara bersamaan.
Pada prinsipnya, zat pembasah meningkatkan kemampuan aliran sistem akhir; dispersan dengan massa molekul relatif tinggi mencegah pengendapan dan mengontrol pergerakan serbuk anyaman melalui film basah sehingga dapat lebih mudah diorientasikan untuk menghasilkan anyaman yang seragam.
6. Pigmen kilau metalik seperti bubuk aluminium dan bubuk mutiara
Solusi yang umum adalah bahan pembasah.
Mereka juga dapat didispersikan dengan dispersan polimer yang kompatibel dengan resin. Juga kendalikan pergerakannya. Ada beberapa contoh formulasi yang berhasil untuk ini.
7. Titanium dioksida berskala nano dan dispersi nano lainnya
Pada kesempatan ini, PU polimer memberikan efek stabilisasi terbaik jika kompatibel. Kalau tidak, diperlukan dispersan berbasis akrilik.
8. Penentuan dispersan utama
Umumnya, dalam sistem resin dan pelarut yang sudah ditentukan, MANTOS merekomendasikan metode ini untuk memilih dispersan utama yang sesuai:
Pertama, menyebarkan empat pigmen: karbon hitam berpigmen tinggi, titanium dioksida, DPP merah dan oksida besi merah biasa.
① Mengevaluasi apakah dispersan mengalami kesulitan dalam persiapan empat masterbatch reguler ini, misalnya apakah perilaku pengurangan viskositas sudah memadai.
② Mengevaluasi kekuatan penyebaran warna.
(iii) Mengevaluasi stabilitas penyimpanan (pelat aliran dan penyimpanan termal).
Jika suatu dispersan dapat menunjukkan kemampuan pendispersian yang baik untuk keempat pigmen di atas dalam sistem khusus ini, maka dispersan tersebut pada dasarnya kompeten untuk berbagai pigmen lainnya. Ini kemudian dapat dipilih sebagai dispersan utama untuk sistem. Tentu saja, pengecualian masih dapat dilakukan untuk pigmen khusus seperti pigmen oksida besi transparan.
Metode ini juga dapat digunakan untuk mengevaluasi kinerja gabungan dari dua dispersan yang berbeda untuk menemukan jenis pigmen yang tepat untuk aplikasi.