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  • 市面上的大多數的分散劑主要是一些兩性化合物,比較典型的就是表面活性劑,它們的分子結構上一端有一個或多個帶有可以與不同顏料形成牢固化學吸附的活性基團;另一端由親樹脂的長鏈組成。它們可以均一地分散那些不溶解于液體的顏料顆粒,并能防止顆粒的沉降和凝聚,使顏料顆粒能在液相中形成安定的懸浮液。

    CapatueTM 潤濕分散劑是一種不同于傳統的表面活性劑類型的潤濕分散劑,能在各種基材表面形成一層有機功能單分子膜,它的多個錨定基團能分別與顏/填料和樹脂發生化學鍵合或物理結合,從而提高兩者的相容性和結合力,這不同于普通表面活性劑類潤濕分散劑僅改變材料表面親水親油值的作用原理,具有獨特的性能優勢。

    CapatueTM 潤濕分散劑的防沉降和凝聚的效果并不及普通的分散劑,但它可以顯著地提高樹脂/填料體系的臨界顏料體積濃度CPVC (Critical Pigment Volume Concentration)值,在此方面的優勢是普通的分散劑所遠遠不及的。

    涂料在生產過程中,是以重量為單位計算的,但涂膜在干燥后一般是以體積來表示性能的,因為干的漆膜是一個多元結構組成,各個成分之間的體積關系,對涂膜的性能有重要的作用。在干膜中粉料所占的體積百分比叫顏料的體積濃度(Pigment Volume Concentration),即PVC。

             PVC=粉料的體積/(粉料的體積+樹脂的體積)

    當PVC為某值時,基料當好填滿顏填料無規則堆積所形成的空隙,這時的PVC值被稱為臨界顏料體積濃度CPVC(Critical Pigment Volume Concentration)。CPVC是涂料配方中一個重要的參數。

    當實際的顏料體積濃度PVC大于CPVC時,樹脂基料無法潤濕所有的顏/填料顆粒,樹脂基料無法形成連續相,粉料松散地存在于涂膜中,從而使涂膜質量變差。隨著涂料配方中PVC的變化,涂料施工后其涂膜在拉伸強度、涂膜密度、附著力等機械性能,滲透性、起泡性、抗銹蝕等滲透性,光澤、遮蓋力、著色力等光學性能都發生變化,涂膜諸多性能在CPVC點及附近將發生急劇變化,例如光澤、透氣性、多孔性、遮蓋力、著色強度和底彩這類性質都與顏料體積濃度有直接關系。

    CapatueTM 潤濕分散劑能顯著提高體系的臨界顏料體積濃度CPVC值就意味著等量的樹脂或有機物(油脂、溶劑等)可以有效地潤濕、包覆更多的顏填料,而配方的粘度、成膜等性能保持不變,這種特性具有以下的商業應用:

    1、多填充低價填料,從而降低生產成本;

    2、提高顏料填充量,從而獲得更鮮艷的著色和更好的遮蓋;

    3、降低高顏填料配方的粘度,改善加工流變性。

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    上圖為鉻黃顏料(763ED)在DOP中的分散性試驗(55%的固含),左圖為空白對照組,右圖為添加了0.5%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況。

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    上圖為群青顏料(Holiday 51-51)在DOP中的分散性試驗(55%的固含),左圖為空白組。

  • CapatueTM潤濕分散劑能在各種基材表面形成一層有機功能單分子膜,它的多個錨定基團能分別與顏/填料和樹脂發生化學鍵合或物理結合,有效降低顏填料的吸水吸油值,使顏填料表面具有親油性和親有機性,提高了其與有機樹脂或有機物(油、溶劑等)的親合性。

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    上圖顯示理論上CapatueTM潤濕分散劑會在材料表面形成一層厚約2納米的有機單分子膜,實現對顏料和填料的包覆。

    這種有機單分子膜可消除樹脂與顏/填料之間的空隙、水汽,從而形成一種真正連續、無縫、均一的樹脂-顏/填料相,從而改善制品的粘接、強度、耐老化和防銹等方面的性能。

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                  上圖顯示CapatueTM潤濕分散劑能顯著改善樹脂/顏填料體系的微觀結合。

  • CapatueTM潤濕分散劑具有提高臨界顏料體積濃度CPVC數值的神奇功效,它可以實現樹脂體系的高填充或相同填充量下更少的樹脂用量以降低成本,和體系更低的粘度和更優的性能。它的商業用途和功效大致如下:

    1、用于鋁銀漿、色漿、色膏、色片中顏料的分散,降低體系的粘度,提高遮蓋力。

    2、用于顏料和填料的表面預處理,改善其在聚合物中的分散性和遮蓋力。

    3、用于鋁粉、銅金粉等金屬顏料的表面預處理,防氧化、防腐蝕。

    4、用于油漆、涂料、油墨、膠粘劑、密封膠、導熱材料中顏料和填料的分散,降低體系粘度,提高遮蓋力。

    5、用于口紅等高顏料填充配方,降低粘度、提高柔軟性,改善分散。

    6、用于色母、填充母料中的顏料和填料的分散。

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    上圖為銅金粉的耐老化試驗,左圖為空白試驗,暗淡無光;右圖為添加了0.35%某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況,沒有氧化現象,鮮亮、富有光澤。試驗方法:25%固含量的銅金粉/甲苯漿料在室溫下干燥,并在200℃的烘箱中烘烤24小時以加速其氧化。

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    上圖為鈦白粉在礦物油中的分散性試驗(60%的固含),從左到右4個配方中的某種CapatueTM潤濕分散劑的添加量和對應的粘度分別是0%(512,000 cps)、0.25% (128,000 cps)、0.5%(32,000 cps)和1.0% (12,800 cps,僅為空白試驗的2.5%)。

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    上圖為鐵紅顏料在DOP中的分散性試驗(55%的固含),左圖為空白對照組試驗,右圖為添加了0.5%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況。

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    上圖為鉻綠顏料在礦物油中的分散性試驗(55%的固含),左圖為空白對照組試驗,右圖為添加了0.5%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況。

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    上圖為碳酸鈣(3微米)在礦物油中的分散性試驗(70%的固含),左圖為空白對照組,體系粘度高達2,080,000 cps;右圖為添加了0.7%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況,體系粘度降為12,800 cps,僅為空白試驗的0.61%。

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    上圖為煅燒高嶺土在礦物油中的分散性試驗(40%的固含),左圖為空白對照組試驗,體系粘度高達2,000,000 cps;右圖為添加了0.7%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況,體系粘度降為9,200 cps,僅為空白試驗的0.46%。

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    上圖為氫氧化鋁在礦物油中的分散性試驗(60%的固含),左圖為空白對照組試驗,體系粘度高達800,000 cps;右圖為添加了0.7%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況,體系粘度降為9,600 cps,僅為空白試驗的1.2%。

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    上圖為納米級鈉基蒙脫土在水中的分散性試驗(7%的固含),左圖為空白對照組試驗,體系粘度高達96,000 cps,無流動性,擊打罐體數次后膠體才有所移動;右圖為添加了5%的某種CapatueTM潤濕分散劑后的情況,體系粘度降為1,400 cps,流動性很好,,僅為空白試驗的1.5%。

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    上圖為CapatueTM潤濕分散劑對陶瓷粉/PTFE溶液的分散作用。左圖為空白試驗,陶瓷粉與PTFE溶液不相容,兩相分離;中圖為陶瓷粉/PTFE 乳液體系,雖然添加了某種油性CapatueTM潤濕分散劑,但由于此在水中不溶解,因此它對陶瓷粉在PTFE 乳液中分散性也沒有幫助和改善;右圖為陶瓷粉/PTFE 溶液體系,由于此種油性CapatueTM潤濕分散劑在常見的有機溶劑都有一定的溶解度,因此只需在室溫下將其添加到體系中它能很好地發揮潤濕分散的作用,陶瓷粉在PTFE 溶液中均勻分散,沒有相分離現象。

     

     

  • 1、研磨前添加效果最佳,加入分散前的研磨料中,與顏/填料一起研磨、分散,推薦用量為顏/填料的0.3~2%。

    2、也可以后添加到涂料中,一邊攪拌,一邊添加,結束后再攪拌5分鐘,以利于其分散。推薦用量為涂料總量的0.1~1%。

    3、最佳用量需經試驗確定。

  • CapatueTM 潤濕分散劑的選擇主要是根據樹脂體系、顏填料的類型和價格水平而確定,可以參照如下表格而進行選擇:

     

      樹脂體系 顏填料的類型 價格水平
    WDA-S18 油性配方和塑膠、樹脂和橡膠 常見的無機和有機顏料與填料
    WDA-S28
    WDA-S19 尤其對碳黑的效果好
    WDA-S29
    WDA-W18 水性涂料和膠粘劑 常見的無機和有機顏料與填料
    WDA-W28
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