Bir dispersan nasıl seçilir?
I. Dispersiyon için ana reçine seçimi
Reçine, özellikle de öğütme reçinesi, renkli pastanın hazırlanmasında önemli bir rol oynar ve ana reçinenin rolü aşağıdaki gibidir:
(1) Pigmenti dağıtmak ve sabitlemek için.
(2) Dağıtılmış ve ayrıştırılmış pigment partiküllerinin stabilize edilmesi.
Ana reçinenin yukarıdaki işlevleri bazı deneylerle görülebilir, örneğin, uzun yağlı alkid reçinesi, poliamid reçinesi, amino reçinesi, aldehitler ve ketonlar reçinesi, düşük moleküler ağırlıklı hidroksil akrilik reçinesi pigment için iyi ıslatma kabiliyeti gösterirken, düşük hidroksil akrilik reçinesi, termoplastik akrilik reçinesi, yüksek moleküler ağırlıklı polyester reçinesi, yüksek moleküler ağırlıklı doymuş polyester reçinesi, vinil kopolimerizasyon reçinesi ve poliolefin reçinesi pigment için zayıf ıslatma kabiliyeti gösterir. pigmentler ıslanabilirlik açısından zayıftır. Aynı pigment farklı reçine sistemlerinde farklı renk fazlarına sahiptir. Hemen hemen tüm karbon siyahları, organik pigmentler ve şeffaf demir oksitler renk fazlarını, özellikle saçılma renk fazlarını, farklı reçine sistemleri ile değiştirir. Bu nedenle, belirlenen ana reçine sisteminde doğru dağıtıcıyı seçmek sadece pigmenti dağıtmak ve stabilize etmek için değil, aynı zamanda pigmenti koyuluk, şeffaflık, 45°'de renk ışığı vb. gibi ihtiyacımız olan doğru renge ulaşmak için ayarlamak için de kullanılır. Bu nedenle, dispersan ve reçine arasındaki makul eşleşme şunları içerir
① Uyumluluk (numune testi, çözücüyü çıkardıktan sonra uyumluluğu kontrol edin)
② Pigmenti belirlemek için reçine sistemindeki dispersanın viskozite azaltma davranışı (rotasyonel viskozimetre testi).
③ Reçine sistemindeki dispersanın belirli pigmente renk yayma davranışı (kazıma ve renk karşılaştırması).
④Depolama kararlılığı (akış plakası yöntemi)
Reçine sistemi değiştiğinde, dispersanın yukarıdaki performansı da buna bağlı olarak değişecektir. Bu tür değişikliklerin uygulama testleri ile belirlenmesi gerekir.
Genel olarak, basit bir uygulama prensibini özetlemek kolay değildir. Reçine sistemi artı pigment faktörü için, dispersan seçimi çok fazla parametreye dönüşür. Bu nedenle, sadece ana reçine ve dispersan kombinasyonunu değil, aynı zamanda pigment ve dolgu maddesinin doğasını da dikkate almak gerekir.
İkinci olarak, pigment dolgu maddesi seçimi için
Karbon siyahı ve organik pigmentler
Daha önce de belirtildiği gibi, endüstriyel pigmentlerin birçok farklı türü ve çeşidi vardır. Pigment endüstrisi bunları organik pigmentler ve inorganik pigmentler olarak sınıflandırır. Boya endüstrisinde, şeffaf demir oksit ve karbon siyahı genellikle organik pigmentlerle birlikte dağılması zor pigmentler olarak kabul edilir.
Hidrojen bağlarının gücüne bakarak dağılması zor pigmentler arasında bir ayrım daha yaptık.
Deneylerimizde, bu tür dağılım sonuçlarını açıkça görüyoruz.
Sabit bir reçine sisteminde, bir dağıtıcı karbon siyahı ile iyi performans gösteriyorsa, genellikle aynı zamanda ftalosiyanin pigmentlerini stabilize edecek ve kaçınılmaz olarak DPP kırmızısı gibi diğer organik pigmentlerle zayıf dağıtıcı özellikler gösterecektir. Öte yandan, eğer bir dispersan DPP kırmızısı, organik viyole ve diğer pigmentleri çok iyi bir şekilde dağıtabiliyor ve stabilize edebiliyorsa, genellikle hoşlanılmayan kahverengimsi kırmızı fazı elde etmek için karbon siyahını dağıtmak için kullanılır ve ftalosiyanin pigmentlerinin viskozite azaltma yeteneği yeterli değildir. Bu tür bir olgu neredeyse tüm dağıtıcı reçineler ve tüm dağıtıcılar için geçerlidir. Yukarıdaki iki kategorideki dağıtılması zor pigmentlerin her ikisi için de aynı anda son derece iyi performans gösterebilen çok az dağıtıcı vardır. Her zaman bir grubun çok iyi ve diğer grubun biraz zayıf olduğu bir durum söz konusudur.
Bunun ana nedeni pigmentin kendi hidrojen bağ yapısının sayısı ve gücüdür.
Karbon siyahı, ftalosiyanin mavisi ve diğer pigmentler, pigmentler arasındaki ana etkileşim kuvvetine hidrojen bağı hakim değildir, ancak karbon siyahı katman molekülleri arasındaki bağlantı etkisi, ftalosiyanin yapısının bağlantı etkisi, halojenlerin rolü gibi diğer kuvvetler hakimdir. Ve yüzey işlemlerinde taşınan polar gruplar, pigmentin kendi yapısına göre bağımsızlığa sahiptir.
DPP tarafından temsil edilen organik kırmızı ve mor pigmentler, pigmentin performansını artıran ve dağıtıcının pigment üzerindeki etkisini doğrudan etkileyen pigmentin kendi tasarımında güçlü hidrojen bağına sahiptir ve arayüzdeki polar gruplar pigmentin kendi hidrojen bağına dahil olur. Bu durum pigmentin sonradan işlenmesi ile doğrulanmıştır.
Buna göre, tek bir dispersan yapısı kullanarak aynı anda farklı içsel etkilere sahip iki farklı pigment türü ile optimum sonuçlar elde etmek kolay değildir. Bu teoriye dayanarak, bir pigmentin yapısına göre pigmentin hangi tarafına ait olduğunu belirlemek de mümkündür. Örneğin, bir izoindolinon pigmenti karbon siyahı-ftalosiyanin grubuna ait olmalıdır. Toluidin kırmızısı ise ikincisine meyilli olmalıdır.
Pratik dağıtıcı seçiminde, ilk grup zor dağılan pigmentler için en iyi sonuçlar kolay uyumlu reçine sistemleri ile elde edilir. Ancak, örneğin termoplastik akrilikler gibi reçine uyumluluğu zayıfsa, yeni bir poliakrilat dağıtıcıya geçilmesi gerekir. Güçlü hidrojen bağlı pigmentlerin ikinci kategorisi olan yüksek polar PU, polyester ve poliakrilat için iyi sonuçlar elde edilebilir. Sadece zayıf uyumluluk sisteminde, yüksek polariteli PU ve polyester sınırlıdır. Bu durumda, modifiye poliakrilat dispersana geçmek gerekir.
Karbon siyahının siyahlığı
Karbon siyahının siyahlığı, dağıtıcılar tartışılırken son derece önemli bir konudur ve en sık tartışılan konudur.
Şimdiye kadarki uygulamalar, cihaz tespitinin görsel inceleme kadar doğru olmadığını göstermektedir; farklı ışık altında siyahlık değişir; farklı açılar altında siyahlık değişir; farklı dağıtıcılar farklı siyahlık vermek için farklı karbon siyahları seçecektir; yüksek siyahlığa sahip karbon siyahı masterbatch mutlaka renklendirme gücünü artırmaz.
Tüm bunları açıklamak kolaydır. Çünkü karbon siyahının şeffaf lamelli yapısı + karbon siyahının ışığı absorbe etme yeteneği. Karbon siyahının şeffaf lamel yapısı
3. Titanyum dioksit
İlk başta herkes titanyum dioksitin dağıtılmasının çok kolay olduğunu ve dağıtıcılarla veya dağıtıcılar olmadan kullanılabileceğini düşünüyordu. Ancak, diğer zor dağılan pigmentlerle bir araya getirildiğinde, titanyum dioksit yüzen renkte yer alacaktır; yüksek seviyeli saf beyaz hazırlanırken, titanyum dioksit puslu olacaktır; özel gereksinimli ürünlerde, titanyum dioksitin mükemmel örtücülüğe ve beyazlığa sahip olması gerekir ve yüksek sıcaklık altında sararmasına izin verilmez; birçok yaygın endüstriyel durum pahalı yüksek seviyeli titanyum dioksit kullanmak veya hatta titanyum dioksiti ikame pigment olarak kullanmak konusunda isteksizdir; yukarıdaki sorunlar yardımcı endüstriyi titanyum dioksitin dağılımına dikkat etmeye teşvik etmiştir.
4. Şeffaf demir oksit
Şeffaf demir oksidin partikül boyutu nanometre seviyesindedir ve yüzeyi amfoteriktir, pigment konsantrasyonu düşük olduğunda kolayca dağılıyor gibi görünür ve renk macununun viskozitesi çok düşüktür, ancak şeffaflığı en iyi şekilde elde etmek kolay değildir; ve pigmentin kritik konsantrasyonunu biraz aştığında, renk macunu hemen karıştırılamayacak kadar kalınlaşır, bu da kum değirmeninin verimliliğini kaybetmesine neden olur.
Demir oksitin saydamlığı, tıpkı karbon siyahının siyahlığı gibi, her zaman gelişmeye devam edecek gibi görünmektedir. Deneylerimiz, zaten iyi şeffaflığa sahip olduğunu düşündüğümüz bir numunenin 45°'den bakıldığında hala yoğun bir bulanıklığa sahip olabileceğini göstermiştir;
Peki, en iyi ne kullanılır? Bu soru da bir başka zor ikilemdir.
Katkı maddeleri şirketleri de aynı şekilde kendi programlarını sunmaktadır. Bu durum yayınlanan tavsiyelerde görülebilir.
Reçine sistemlerindeki farklılıkların neden olduğu seçicilikle birlikte, önerilen birden fazla çözüm vardır.
5. Paspas Tozu
Paspas tozunun kendisinin dağılması zor değildir. Üretim sırasında önceden mikronize edilir. Bazıları polar hidroksil grupları ile yüzey vaksı işlemine sahiptir ve bazıları değildir. Bununla birlikte, matlaştırma tozlarının dağılma sorunu uygulamanın gerekliliklerinden kaynaklanmaktadır.
Bazıları mat kaplamaların tek bir formülasyonla çeşitli uygulama yöntemlerine uyarlanabilmesini gerektirir, örneğin tutarlı parlaklık için sprey fırçalama;
Bazıları, paspasın homojenliğinin yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşulları altında etkilenmemesini gerektirir;
Düşük viskozite koşulları için gereksinimler vardır, matlaştırma tozu en küçük yerleşime sahiptir;
Bazıları en yüksek şeffaflığı gerektirir;
Bazıları mükemmel sürtünme direnci ve sert kuvars tozunun kullanılmasını gerektirir, bu nedenle birlikte dağıtılmanız gerekir vb.
Bu durum, dağıtıcıların da değişmesine yol açmıştır. Geleneksel ıslatıcı ve dağıtıcı maddelerden özel polimer PU dağıtıcılara, fosfat esterlere, fosfat esterlerin amin tuzlarına ve diğer özel polimerlere kadar hepsi matlaştırıcı tozları dağıtmak için kullanılmıştır. Peki hangisi en iyisidir? Daha önce de belirtildiği gibi, bu nasıl ihtiyaç duyduğunuza bağlıdır. Tek bir dağıtıcının yukarıdaki tüm gereksinimleri aynı anda çözmesini bekleyemezsiniz.
Prensip olarak, bir ıslatıcı madde nihai sistemin akış kabiliyetini geliştirir; yüksek bağıl moleküler kütleli bir dağıtıcı çökelmeyi önler ve matlaştırıcı tozun ıslak film boyunca hareketini kontrol eder, böylece homojen bir matlaştırma sağlamak için daha kolay yönlendirilebilir.
6. Alüminyum tozu ve sedef tozu gibi metalik parıltılı pigmentler
Yaygın bir çözüm ıslatıcı bir maddedir.
Reçine ile uyumlu polimer dağıtıcılar ile de dağıtılabilirler. Ayrıca hareketlerini de kontrol edin. Bunlar için başarılı formülasyon örnekleri vardır.
7. Nano ölçekli titanyum dioksit ve diğer nano-dispersiyonlar
Bu durumda, polimer PU'lar uyumlu oldukları takdirde en iyi stabilize edici etkiyi verirler. Aksi takdirde, akrilik bazlı bir dispersan gereklidir.
8. Bir ana dağıtıcının belirlenmesi
Genel olarak, tanımlanmış bir reçine ve solvent sisteminde, MANTOS uygun bir ana dağıtıcı seçmek için bu yöntemi önermektedir:
İlk olarak, dört pigmentin dağıtılması: yüksek pigmentli karbon siyahı, titanyum dioksit, DPP kırmızısı ve sıradan demir oksit kırmızısı.
① Dispersantın bu dört normal masterbatchin hazırlanmasında herhangi bir zorluğu olup olmadığını, örneğin viskozite azaltma davranışının yeterli olup olmadığını değerlendirin.
② Renk yayılımının gücünü değerlendirin.
(iii) Depolama stabilitesini değerlendirin (akış plakası ve termal depolama).
Eğer bir dispersan bu özel sistemde yukarıdaki dört pigment için iyi bir dispersiyon kabiliyeti gösterebiliyorsa, o zaman temelde diğer çeşitli pigmentler için de yeterlidir. Bu durumda sistem için ana dağıtıcı olarak seçilebilir. Tabii ki, şeffaf demir oksit pigmentleri gibi özel pigmentler için istisnalar yapılabilir.
Bu yöntem, uygulama için doğru pigment türünü bulmak amacıyla iki farklı dispersanın birleşik performansını değerlendirmek için de kullanılabilir.