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鈦白粉在水性涂料中分散
* 來源: 河北麥森 * 作者: * 發(fā)表時間: 2019-04-10 15:59:52
在涂料生產(chǎn)的過程中，鈦白粉分散的好壞直接影響著水性涂料的儲存穩(wěn)定性、涂膜外觀和涂裝作業(yè)難易等。眾所周知，鈦白粉的分散包括鈦白粉的潤濕、機械粉碎和分散穩(wěn)定性三個過程，在水性涂料的生產(chǎn)過程之中，鈦白粉顏料的潤濕過程是一個鈦白粉—空氣、鈦白粉—鈦白粉粒子界面被鈦白粉一樹脂溶液界面替換的過程，決定潤濕效果的因素主要有樹脂溶液在鈦白粉顏料粒子表面的吸附，樹脂向鈦白粉顏料凝聚體空隙問的滲透。粉碎過程是鈦白粉顏料粒子的凝聚體或者附聚體通過剪切力或者沖擊力破壞為細(xì)小粒子的過程，它不僅與設(shè)備有關(guān)系，還與鈦白粉顏料的聚凝狀態(tài)相關(guān)。分散穩(wěn)定是粒子問產(chǎn)生斥力而阻止粒子間再聚集的過程。
1．1雙電層理論
雙電層理論就是靜電穩(wěn)定機制，通過調(diào)整pH值或者加入電解質(zhì)，使顆粒表面產(chǎn)生一定量的表面電荷，以增大雙電層厚度和顆粒表面的Zeta電位值，使顆粒間產(chǎn)生較大的排斥力，進(jìn)而實現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定分散。盡管鈦白粉的Zeta電位有助于分散穩(wěn)定性，但是，與位阻的排斥力相比，其作用還是相當(dāng)?shù)男〉摹Ｍǔ５墓に囈鬂{液具有較高的固含量、較低粘度同時具有較好的穩(wěn)定性。懸浮液的穩(wěn)定性是其基本性質(zhì)：首先粒子不能太大，否則重力會導(dǎo)致快速地沉降；另一重要因素是粒了間的吸引力。不管是否存在其它力，范德華力都存在于粒子間。如果粒子引力足夠大，彼此就會相互粘附，導(dǎo)致粒子束快速沉降(如：絮凝)。通常采用的防止絮凝的方法是在粒子表面引入相互排斥的力：電荷間的排斥力(電穩(wěn)定)、吸附的高分子問的斥力(空間穩(wěn)定)、或兩者的結(jié)合(空間穩(wěn)定)。雙電層穩(wěn)定機制，即通過調(diào)節(jié)pH值使顆粒表面帶上一定的表面電荷，形成雙電層；通過雙電層之間的排斥力使粒子之間的引力大大降低，從而實現(xiàn)粉體的分散。鈦白粉的表面電性是由粉體表面的荷電離子，如OH-、H+等決定的，當(dāng)鈦白粉分散到溶液中的電性還與溶液的pH之一即溶液的離子類型有關(guān)系。粉體表面的荷電性影響顆粒之間、顆粒與無機離子之間、表面活性劑離子以及其他化學(xué)。
根據(jù)雙電層理論我們可以比較清晰的看出所謂的Zeta電位并不是顆粒的界面電位只是吸附層外側(cè)的電位，Zeta電位與顆粒緊密層的電位十分的接近，可以近似為相等。熱力學(xué)電位總是大于Zeta電位，吸附層越厚毛電位越低。如果顆粒表面上的負(fù)電荷數(shù)和固定層吸附的正電荷數(shù)相等，Zeta電位就變成了零，這時對應(yīng)的溶液的pH值稱為等電點。當(dāng)溶液的pH值大于等電點時，粉體表面荷負(fù)電，小于等電點時，荷正電。當(dāng)然，影HI,Zeta電位的因素很多，如粉體的化學(xué)成分、pH值、表面缺陷、溶劑、粒度分布等等。部分無機粉體的等電點如表1所示。
1．1雙電層理論
雙電層理論就是靜電穩(wěn)定機制，通過調(diào)整pH值或者加入電解質(zhì)，使顆粒表面產(chǎn)生一定量的表面電荷，以增大雙電層厚度和顆粒表面的Zeta電位值，使顆粒間產(chǎn)生較大的排斥力，進(jìn)而實現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定分散。盡管鈦白粉的Zeta電位有助于分散穩(wěn)定性，但是，與位阻的排斥力相比，其作用還是相當(dāng)?shù)男〉摹Ｍǔ５墓に囈鬂{液具有較高的固含量、較低粘度同時具有較好的穩(wěn)定性。懸浮液的穩(wěn)定性是其基本性質(zhì)：首先粒子不能太大，否則重力會導(dǎo)致快速地沉降；另一重要因素是粒了間的吸引力。不管是否存在其它力，范德華力都存在于粒子間。如果粒子引力足夠大，彼此就會相互粘附，導(dǎo)致粒子束快速沉降(如：絮凝)。通常采用的防止絮凝的方法是在粒子表面引入相互排斥的力：電荷間的排斥力(電穩(wěn)定)、吸附的高分子問的斥力(空間穩(wěn)定)、或兩者的結(jié)合(空間穩(wěn)定)。雙電層穩(wěn)定機制，即通過調(diào)節(jié)pH值使顆粒表面帶上一定的表面電荷，形成雙電層；通過雙電層之間的排斥力使粒子之間的引力大大降低，從而實現(xiàn)粉體的分散。鈦白粉的表面電性是由粉體表面的荷電離子，如OH-、H+等決定的，當(dāng)鈦白粉分散到溶液中的電性還與溶液的pH之一即溶液的離子類型有關(guān)系。粉體表面的荷電性影響顆粒之間、顆粒與無機離子之間、表面活性劑離子以及其他化學(xué)。
根據(jù)雙電層理論我們可以比較清晰的看出所謂的Zeta電位并不是顆粒的界面電位只是吸附層外側(cè)的電位，Zeta電位與顆粒緊密層的電位十分的接近，可以近似為相等。熱力學(xué)電位總是大于Zeta電位，吸附層越厚毛電位越低。如果顆粒表面上的負(fù)電荷數(shù)和固定層吸附的正電荷數(shù)相等，Zeta電位就變成了零，這時對應(yīng)的溶液的pH值稱為等電點。當(dāng)溶液的pH值大于等電點時，粉體表面荷負(fù)電，小于等電點時，荷正電。當(dāng)然，影HI,Zeta電位的因素很多，如粉體的化學(xué)成分、pH值、表面缺陷、溶劑、粒度分布等等。部分無機粉體的等電點如表1所示。
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