Hoe kies je een dispergeermiddel?

I. Selectie van hoofdhars voor dispersie

Hars, vooral de hars voor het malen, speelt een belangrijke rol bij de bereiding van kleurpasta, en de rol van de hoofdhars is als volgt:
(1) Het pigment verspreiden en verankeren.
(2) Stabiliseren van de pigmentdeeltjes die gedispergeerd en gescheiden zijn.
De bovenstaande functies van de belangrijkste harsen kunnen worden gezien door middel van enkele experimenten, bijvoorbeeld, lange olie alkydhars, polyamidehars, aminohars, aldehyden en ketonenhars, hydroxyl acrylhars met een laag molecuulgewicht tonen een goed bevochtigingsvermogen voor pigment, terwijl acrylhars met een laag hydroxylgehalte, thermoplastische acrylhars, polyesterhars met een hoog molecuulgewicht, verzadigde polyesterhars met een hoog molecuulgewicht, vinylcopolymerisatiehars en polyolefinehars een slecht bevochtigingsvermogen voor pigment tonen. pigmenten zijn slecht bevochtigbaar. Hetzelfde pigment heeft verschillende kleurfasen in verschillende harssystemen. Bijna alle carbon blacks, organische pigmenten en transparante ijzeroxides veranderen hun kleurfasen, vooral verstrooiende kleurfasen, met verschillende harssystemen. Daarom wordt het kiezen van het juiste dispergeermiddel in het bepaalde hoofdharssysteem niet alleen gebruikt om het pigment te dispergeren en te stabiliseren, maar ook om het pigment aan te passen om de juiste kleur te bereiken die we nodig hebben, zoals donkerheid, transparantie, kleur licht bij 45°, enz. Daarom omvat de redelijke afstemming tussen dispergeermiddel en hars
①Compatibiliteit (monstertest, controleer de compatibiliteit na verwijdering van het oplosmiddel)
② Het viscositeitsreductiegedrag van het dispergeermiddel in het harssysteem om het pigment te bepalen (rotatieviscositeitstest).
③Kleurverspreidend gedrag van het dispergeermiddel in het harssysteem op het definitieve pigment (schrapen en kleurvergelijking).
④Bewaarstabiliteit (stroomplaatmethode)
Als het harssysteem verandert, zullen de bovenstaande prestaties van dispergeermiddel dienovereenkomstig veranderen. Dergelijke veranderingen moeten worden bepaald door toepassingstesten.
Over het algemeen is het niet eenvoudig om een eenvoudig toepassingsprincipe samen te vatten. Voor het harssysteem plus de pigmentfactor wordt de keuze van dispergeermiddel te veel parameters. Daarom moet niet alleen rekening worden gehouden met de combinatie van het hars en het dispergeermiddel, maar ook met de aard van het pigment en de vulstof.

Ten tweede, voor de keuze van pigmentvuller

Koolstofzwart en organische pigmenten
Zoals eerder vermeld, zijn er veel verschillende soorten en variëteiten industriële pigmenten. De pigmentindustrie deelt ze in in organische pigmenten en anorganische pigmenten. In de verfindustrie worden transparant ijzeroxide en roet vaak beschouwd als moeilijk te dispergeren pigmenten, samen met organische pigmenten.
We hebben een verder onderscheid gemaakt tussen moeilijk te dispergeren pigmenten door te kijken naar de sterkte van hun waterstofbruggen.
In onze experimenten zien we duidelijk dergelijke spreidingsresultaten.
In een vast harssysteem, als een dispergeermiddel goed presteert met carbon black, zal het vaak tegelijkertijd ftalocyaninepigmenten stabiliseren en, onvermijdelijk, zwakke dispergerende eigenschappen vertonen met andere organische pigmenten zoals DPP rood. Aan de andere kant, als een dispergeermiddel DPP rood, organisch violet en andere pigmenten heel goed kan dispergeren en stabiliseren, wordt het meestal gebruikt om roet te dispergeren om de niet gewenste bruinrode fase te krijgen, en het viscositeitsreducerend vermogen van ftalocyanine pigmenten is niet voldoende. Dit fenomeen geldt voor bijna alle dispergeerharsen en alle dispergeermiddelen. Er zijn maar heel weinig dispergeermiddelen die tegelijkertijd extreem goede prestaties kunnen laten zien voor beide bovengenoemde categorieën moeilijk te dispergeren pigmenten. Het is altijd zo dat de ene groep heel goed is en de andere groep een beetje slecht.
De belangrijkste reden is het aantal en de sterkte van de waterstofbrugstructuur van het pigment zelf.
Carbon black, ftalocyanine blauw en andere pigmenten, de belangrijkste interactiekracht tussen de pigmenten wordt niet gedomineerd door waterstofbruggen, maar andere krachten, zoals het koppelingseffect tussen carbon black laag moleculen, het koppelingseffect van ftalocyanine structuur, de rol van halogenen. En de polaire groepen in hun oppervlaktebehandeling hebben onafhankelijkheid ten opzichte van de structuur van het pigment zelf.
Organische rode en violette pigmenten, vertegenwoordigd door DPP, hebben een sterke waterstofbinding in het ontwerp van het pigment zelf, wat de prestaties van het pigment verbetert en het effect van het dispergeermiddel op het pigment direct beïnvloedt, en de polaire groepen op het grensvlak zijn betrokken bij de waterstofbinding van het pigment zelf. Dit wordt bevestigd door de nabewerking van het pigment.
Het is dan ook niet eenvoudig om met twee verschillende soorten pigmenten met verschillende intrinsieke effecten tegelijkertijd optimale resultaten te bereiken met één dispergeermiddelstructuur. Op basis van deze theorie is het ook mogelijk om aan de hand van de structuur te bepalen tot welke kant van het pigment een pigment behoort. Een isoindolinonepigment zou bijvoorbeeld moeten behoren tot de koolstofzwart-fthalocyaninegroep. Toluidinerood zou tot de laatste groep moeten behoren.
Bij de praktische selectie van dispergeermiddelen worden de beste resultaten voor de eerste groep moeilijk te dispergeren pigmenten verkregen met gemakkelijk compatibele harssystemen. Als de harscompatibiliteit echter slecht is, bijv. thermoplastische acrylaten, moet worden overgeschakeld op een nieuw dispergeermiddel op basis van polyacrylaat. Voor de tweede categorie sterk waterstofgebonden pigmenten, hoogpolair PU, polyester en polyacrylaat, kunnen goede resultaten worden verkregen. Alleen in het systeem van slechte compatibiliteit zijn hoogpolaire PU en polyester beperkt. In dit geval is het nodig om over te schakelen op gemodificeerd polyacrylaatdispergeermiddel.
Zwartheid van roet
De zwartheid van carbon black is een uiterst belangrijk onderwerp bij het bespreken van dispergeermiddelen en wordt het vaakst besproken.
De praktijk tot nu toe laat zien dat de instrumentdetectie niet zo nauwkeurig is als visuele inspectie; onder verschillend licht varieert de zwartheid; onder verschillende hoeken varieert de zwartheid; verschillende dispergeermiddelen zullen verschillende carbon blacks kiezen om verschillende zwartheid te geven; carbon black masterbatch met een hoge zwartheid verbetert niet noodzakelijkerwijs de kleurkracht.
Dit is allemaal gemakkelijk te verklaren. Vanwege de transparante lamellaire structuur van carbon black + het vermogen van carbon black om licht te absorberen. De transparante lamellaire structuur in

3. Titaandioxide
Aanvankelijk dacht iedereen dat titaandioxide zo gemakkelijk te dispergeren was dat het met of zonder dispergeermiddelen kon worden gebruikt. Echter, bij het mengen met andere moeilijk te dispergeren pigmenten, zal titaandioxide betrokken zijn bij zwevende kleur; bij het bereiden van puur wit op hoog niveau, zal titaandioxide waas hebben; in speciale vereiste producten, moet titaandioxide een uitstekende dekking en witheid hebben, en het mag niet vergelen onder hoge temperatuur; veel gewone industriële gelegenheden zijn terughoudend om dure titaandioxide van hoog niveau te gebruiken, of zelfs titaandioxide te gebruiken als vervangend pigment; de bovenstaande problemen hebben de hulpindustrie ertoe aangezet aandacht te besteden aan de dispersie van titaandioxide.
4. Transparant ijzeroxide
De deeltjesgrootte van transparant ijzeroxide ligt op nanometerniveau en het oppervlak is amfoteer, het lijkt gemakkelijk te worden gedispergeerd als de pigmentconcentratie laag is, en de viscositeit van de kleurpasta is erg laag, maar de transparantie is niet gemakkelijk om de beste te krijgen; en zodra de kritische concentratie van het pigment enigszins wordt overschreden, wordt de kleurpasta onmiddellijk zo dik dat deze niet kan worden geroerd, wat resulteert in het verlies van efficiëntie van de zandmolen.
De transparantie van ijzeroxide lijkt, net als de zwartheid van roet, altijd beter te worden. Onze experimenten hebben aangetoond dat een monster dat we al als goed transparant beschouwen nog steeds een zware waas kan vertonen als we het op 45° bekijken;
Wat kun je dan het beste gebruiken? Ook deze vraag is een raadsel.
Ook de additievenbedrijven geven hun eigen programma's. Dit is te zien in de gepubliceerde aanbevelingen.
Samen met de selectiviteit die wordt veroorzaakt door verschillen in harssystemen, is er meer dan één aanbevolen oplossing.
5. Matting Poeder
Mattingpoeder zelf is niet moeilijk te dispergeren. Het is voorgemicroniseerd op het moment van productie. Sommige hebben een oppervlaktebehandeling met was en andere niet, met polaire hydroxylgroepen. Het probleem van de dispersie van matteerpoeders komt echter voort uit de vereisten van de toepassing.
Sommige vereisen dat matte coatings kunnen worden aangepast aan verschillende applicatiemethoden met één enkele formulering, bijvoorbeeld borstelen met een spuitbus voor een consistente glans;
Sommigen eisen dat de uniformiteit van de matten niet wordt aangetast bij hoge temperaturen en een hoge luchtvochtigheid;
Er zijn vereisten voor omstandigheden met een lage viscositeit, mat poeder heeft de kleinste vestiging;
Sommige vereisen de hoogste transparantie;
Sommige vereisen een uitstekende wrijvingsweerstand en de introductie van hard kwarts poeder, dus je moet samen worden gedispergeerd, enzovoort.
Dit heeft geleid tot een verandering in dispergeermiddelen. Van traditionele bevochtigings- en dispergeermiddelen tot speciale polymere PU-dispergeermiddelen, fosfaatesters, aminezouten van fosfaatesters en andere speciale polymeren, ze zijn allemaal gebruikt om matteerpoeders te dispergeren. Welke is nu het beste? Zoals eerder gezegd, hangt dat af van hoe je het nodig hebt. Je kunt niet verwachten dat één dispergeermiddel alle bovenstaande vereisten tegelijkertijd kan oplossen.
In principe verbetert een bevochtigingsmiddel het vloeivermogen van het uiteindelijke systeem; een dispergeermiddel met een hoge relatieve molecuulmassa voorkomt bezinking en regelt de beweging van het matteringspoeder door de natte film, zodat het gemakkelijker kan worden georiënteerd om een uniforme mattering te verkrijgen.
6. Metallic glitterpigmenten zoals aluminiumpoeder en parelmoerpoeder
Een veelgebruikte oplossing is een bevochtigingsmiddel.
Ze kunnen ook worden gedispergeerd met polymeerdispergeermiddelen die compatibel zijn met de hars. Controleer ook hun beweging. Er zijn voorbeelden van succesvolle formuleringen hiervoor.
7. Titaandioxide op nanoschaal en andere nanodispersies
In dit geval geven polymere PU's het beste stabiliserende effect als ze compatibel zijn. Anders is een dispergeermiddel op acrylbasis nodig.
8. Bepaling van een hoofddispergeermiddel
Over het algemeen beveelt MANTOS in een bepaald hars- en oplosmiddelsysteem deze methode aan voor het selecteren van een geschikt hoofddispergeermiddel:
Eerst worden vier pigmenten gedispergeerd: hoog gepigmenteerd roet, titaniumdioxide, DPP rood en gewoon ijzeroxide rood.
① Evalueer of het dispergeermiddel problemen heeft bij de bereiding van deze vier reguliere masterbatches, bijvoorbeeld of het viscositeitsreductiegedrag voldoende is.
② Evalueer de sterkte van de kleurverspreiding.
(iii) Evalueer de opslagstabiliteit (stroomplaat en thermische opslag).
Als een dispergeermiddel een goed dispergerend vermogen heeft voor de bovenstaande vier pigmenten in dit specifieke systeem, dan is het in principe geschikt voor verschillende andere pigmenten. Het kan dan worden gekozen als het belangrijkste dispergeermiddel voor het systeem. Natuurlijk kunnen er nog steeds uitzonderingen worden gemaakt voor speciale pigmenten zoals transparante ijzeroxidepigmenten.
Deze methode kan ook worden gebruikt om de gecombineerde prestaties van twee verschillende dispergeermiddelen te evalueren om het juiste type pigment voor de toepassing te vinden.