一、炭黑漿分散劑的選擇與使用方法
炭黑是一種重要的填料和顏料,廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、印刷油墨、涂料以及其他許多領(lǐng)域。炭黑漿分散劑是一種表面活性劑,可用于炭黑顆粒的穩(wěn)定分散,防止炭黑顆粒的聚集,提高其使用性能。下面講述一下炭黑漿分散劑的選擇與使用方法。
1、炭黑漿分散劑種類
目前市場(chǎng)上炭黑漿分散劑的種類繁多,常見(jiàn)的有非離子型、陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性離子型等。具體的分類如下:
(1)非離子型炭黑漿分散劑
非離子型炭黑漿分散劑是指在水中不離子化的表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)中通常含有一定的疏水基團(tuán)和一定數(shù)量的親水基團(tuán)。常見(jiàn)的非離子型炭黑漿分散劑有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。
(2)陽(yáng)離子型炭黑漿分散劑
陽(yáng)離子型炭黑漿分散劑是指在水中電離成陽(yáng)離子的表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)中通常含有帶正電的基團(tuán)。常見(jiàn)的陽(yáng)離子型炭黑漿分散劑有季銨鹽、脂肪胺等。
(3)陰離子型炭黑漿分散劑
陰離子型炭黑漿分散劑是指在水中電離成陰離子的表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)中通常含有帶負(fù)電的基團(tuán)。常見(jiàn)的陰離子型炭黑漿分散劑有磺酸鹽、磷酸鹽等。
(4)兩性離子型炭黑漿分散劑
兩性離子型炭黑漿分散劑是指在水中同時(shí)具有正、負(fù)離子性的表面活性劑,其分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有帶正電和帶負(fù)電的基團(tuán)。常見(jiàn)的兩性離子型炭黑漿分散劑有十二烷基磺酸鈉等。
2、炭黑漿分散劑的選擇方法
選擇適合的炭黑漿分散劑需要考慮以下幾個(gè)方面:
(1)炭黑顆粒的表面性質(zhì):炭黑顆粒的表面氧化程度、羥基含量、電位大小等對(duì)其在水中的表面活性劑吸附量及選擇有影響。
(2)炭黑顆粒與基質(zhì)的相容性:炭黑顆粒與基質(zhì)的相容性也需要考慮。例如,陰離子型炭黑漿分散劑在配制涂料時(shí),若基質(zhì)中含有陽(yáng)離子組分,則會(huì)導(dǎo)致炭黑顏料的聚集。
(3)工藝條件:實(shí)際生產(chǎn)中,還需要考慮炭黑漿分散劑的使用條件,如濃度、pH值等,以充分發(fā)揮其作用。
3、炭黑漿分散劑的使用方法
(1)加入時(shí)間:通常在炭黑顏料加入的過(guò)程中,要在較小的剪切力條件下加入炭黑漿分散劑,使其足夠分散。
(2)加入量:加入炭黑漿分散劑的總量取決于炭黑顏料的表面性質(zhì)及濃度。一般來(lái)說(shuō),炭黑漿分散劑的用量為炭黑顏料用量的1%~20%左右。
(3)混合方式:炭黑漿分散劑可以通過(guò)溶劑法、機(jī)械法、表面活性劑法等混合方式進(jìn)行。
二、炭黑漿分散劑對(duì)聚集的影響
通常情況下,炭黑顏料在水中存在著一定的聚集現(xiàn)象。聚集會(huì)導(dǎo)致炭黑顆粒分散不均,而炭黑漿分散劑則可消除炭黑顆粒間的靜電作用,使其分散穩(wěn)定。
炭黑漿分散劑的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)電荷效應(yīng):炭黑漿分散劑中的帶正或帶負(fù)電荷可以與炭黑顆粒的表面電荷相互作用,防止炭黑顆粒的聚集。
(2)分散劑包覆效應(yīng):炭黑漿分散劑也可以通過(guò)其疏水基團(tuán)與炭黑顆粒相互結(jié)合,形成分散劑包覆在炭黑顆粒表面形成的穩(wěn)定分散液。
(3)溶劑效應(yīng):某些炭黑漿分散劑可以在炭黑顆粒表面形成分子膜,減少水分子在其表面的吸附從而改善分散穩(wěn)定性。
炭黑漿分散劑的選擇和使用方法對(duì)于炭黑顆粒的分散穩(wěn)定性有著重要的影響,這也是炭黑顏料在應(yīng)用中得以充分發(fā)揮其特性的重要保障。