顏料的應用非常廣泛,但其性能受到顆粒大小、粒子形狀及其在使用介質(zhì)中的分散穩定性的影響,所以制備過(guò)程中或使用前顏料一般需進(jìn)行表面改性。
1、顏料為什么要進(jìn)行表面改性?
對無(wú)機顏料進(jìn)行表面改性,可進(jìn)一步提高顏料的應用性能和使用效果,充分體現其光學(xué)性質(zhì)和顏料性能,是提升顏料質(zhì)量檔次的主要措施之一。
表面改性的目的可概括為以下3個(gè)方面:
提高顏料本身的特性,如著(zhù)色力、遮蓋力等;
提高使用性能,增強顏料在溶劑和樹(shù)脂中的分散性和分散穩定性;
提高顏料制成品的耐久性、化學(xué)穩定性和加工性能。
2、無(wú)機顏料如何進(jìn)行表面改性?
顏料的表面處理工藝名目繁多,各種不同類(lèi)型的顏料以及各種具體的性能要求,產(chǎn)生了各種各樣的表面處理方式,根據作用方法可分為:
酸、堿、鹽、中性化合物的吸附;
離子交換吸附;
共價(jià)鍵吸附;
高分子吸附;
中和沉淀反應。
為讓大家更清楚直觀(guān)的了解無(wú)機顏料的表面改性,我們通過(guò)以下15個(gè)例子來(lái)介紹無(wú)機顏料常見(jiàn)的表面改性方法:
鉻黃在制造過(guò)程中容易發(fā)脹、變稠,在調色時(shí)容易出現“絲光”,通過(guò)添加鋅皂、磷酸鋁、氫氧化鋁來(lái)減少其粗針狀晶體,降低發(fā)脹現象。
鉛鉻黃顏料可以用二氧化硅或銻化合物或稀土元素進(jìn)行表面處理,以提高其耐光、耐熱和化學(xué)穩定性。
鎘黃可以通過(guò)SiO
2、Al
2O
3表面處理來(lái)提高其表面積、增強耐候性,也可以通過(guò)添加硬脂酸鈉、烷基磺酸鹽等使其表面從親水性變?yōu)橛H油性而更容易在樹(shù)脂中分散。
鎘紅通過(guò)Al
2O
3、SiO
2包膜表面處理也可以提高其分散性和耐候性。
氧化鐵在某些高分子聚合物中具有一定的觸媒作用活性,能引起聚合物早期老化,因此在其表面以氧化鋁一二氧化硅或有機硅包膜來(lái)降低其活性,可提高塑料制品的使用壽命。用氧化鋁或氧化硅包膜的氧化鐵顏料也是一種抗絮凝氧化鐵顏料,適于涂料中應用。
采用高嶺土或其他惰性材料為核,表面經(jīng)多磷酸鈉活化,使α-FeOOH微晶包覆,鍛燒后即可得到包核型氧化鐵紅,目前該工藝已得到工業(yè)化生產(chǎn)的應用。
氧化鐵顏料可以用硬脂酸作表面處理劑,提高其在有機介質(zhì)中的分散性,也可以通過(guò)Al
2O
3表面處理,增強其表面親油性能。
透明氧化鐵黃,可以通過(guò)添加十二烷基萘磺酸鈉表面處理來(lái)提高它的分散性和透明度。
為改進(jìn)鐵黃在有機溶劑中的分散性,通常采用在體系中加入分散劑控制粒子的大小和均勻性,或加入表面活性劑將鐵黃粒子由表面張力較高的親水性變成疏水性。
氧化鐵藍顏料耐堿性差,可以通過(guò)脂肪胺表面處理來(lái)增強其耐堿性能。
群青的耐酸性差,可以通過(guò)SiO
2表面處理來(lái)提高它的耐酸性能。
立德粉可以通過(guò)稀土元素表面處理來(lái)降低立德粉中硫化鋅的光化學(xué)活性。
碳酸鈣可以通過(guò)硬脂酸、硬脂酸鈣、聚丁二烯、松香酸或鈦酸酯、磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑表面處理,生產(chǎn)出各種不同牌號、不同用途的活性碳酸鈣。
高嶺土可以通過(guò)某些季胺鹽或甲基丙烯酸酯、硅烷、脂肪酸、鈦酯酸進(jìn)行表面處理,制成應用性能極佳的活性高嶺土。
鈦白粉可以通過(guò)Al
2O
3、SiO
2表面處理來(lái)提高其耐候性,以及用各種有機表面活性劑來(lái)提高它的濕潤性和分散性。
總之,顏料的表面處理是一種顏料生產(chǎn)過(guò)程中改善顏料性能的有效措施,具體品種的具體處理方法繁多,不同顏料究竟應選用哪種表面活性劑,需要依據表面改性目的、生產(chǎn)成本及應用效果等方面綜合考慮來(lái)確定。
培訓內容:
1.什么是粉體表面改性?
2.粉體有機化表面改性常用技術(shù)、設備和藥劑
3.粉體有機化表面改性的應用領(lǐng)域和效果分析
4.粉體無(wú)機包覆改性的工藝設計和參數控制方法
5.粉體無(wú)機包覆改性的應用領(lǐng)域和效果分析
6.粉體表面改性在工程塑料中的應用
7.粉體表面改性在汽車(chē)塑料中的應用
8.粉體表面改性在家電塑料中的應用
9.粉體改性設備用戶(hù)案例分析與現場(chǎng)交流參觀(guān)
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