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用于塑料的【彩色混相無機顏料】分散的方法

發表人:admin發表時間:2012-02-09
    把已濕潤的顏料顆粒,分散到大量樹脂基體中去,形成永久性的顆粒分離叫分散。保持分散穩定,就是保持顆粒分離,顏料顆粒表面吸附助劑及分散劑形成一個緩沖層而阻止顆粒接近。在無機械分離作用力下,分散劑從顆??障兜囊欢诉M入,被置換的氣體從另一端排出。顏料如聚集緊密(其間隙直徑?。?,分散劑粘度大時,則顏料阻礙分散劑滲入顆粒,所以,如無機械分離,潤濕進度很慢,而且僅能達到一定的限度。為完成潤濕過程,必須使新暴露的顏料表面與分散劑接觸。常用的研磨就是利用機械力所能提供的使較大聚集體顆粒破裂的手段,使每個顆粒表面受到潤濕,顏料顆粒進入大量分散劑中實行永久分離。
    顏料的分散方法大致有下列三種:干混合法、融體剪切法和液體研磨法。    干混合法:是指顏料與樹脂由低到高速強度下混合,顏料分散主要通過沖擊研磨而實現的,其主要設備有高低速混合機;
    融體剪切法:是指在捏合作用下,通過熔化樹脂傳遞大剪切應力;
    液體研磨法:則是指通過液態載體的沖擊式剪切力來分散顏料。
    目前,市場上能比較好地解決顏料分散性的產品主要有以下幾種商品形式:預分散顏料色片、漿狀顏料和色母粒三種。除此之外,還有一些如色砂、色餅、色膏等針對性很強的產品。
    色片:是由專業生產廠家將顏料加工成顏料色片(Pigmented chips,Color chips)。所謂顏料色片,也稱固體色漿、色粒、干片、切片、預分散顏料,指的是顏料和指定載體樹脂的固態均勻混合物,也就是預分散在樹脂中的高濃度顏料。預分散顏料色片中的顏料含量比較高,根據體系的不同,一般可以在50-70%之間,載體樹脂的含量比例在30-50%左右,某些如硝化棉(N/C)體系的顏料色片品種還含有環保的增塑劑。預分散顏料色片,等同于給油墨制造商按比例配制好的顏料和樹脂,它可以被直接裝入油墨配方,也可以先按色漿的要求先分散成半成品——色漿,再以色漿加入調墨油的形式混合制成油墨。由于預分散顏料可以很容易地在高速分散機上進行分散,其分散細度完全可以滿足一般油墨的要求。由此可見,易分散性是它的最大優勢。如果對油墨產品的細度要求很高,或者說要求有納米級效果,可以對半成品色漿進行一次快速砂磨處理,得到的色漿性能可以用“極好的巔峰狀態”來形容,不管是色澤、光澤和亮度都是無與倫比的。預分散顏料的市場推廣應用,有一個價格因素在制約。筆者一直希望其能進行大規模的商品化生產,從源頭上降低成本。如能和顏料生產廠家一起研究開發,不僅能從原材料成本上控制,更能從技術、服務上得到長足進展。
    色漿:是由顏料生產廠直接制成漿狀顏料(色漿,Color paste),由油墨、涂料生產廠在生產時直接加入配方使用,從而可以省卻費時費力的研磨作業工序,得到效果比較滿意的產品。典型意義上的漿狀顏料(色漿)是指顏料生產廠將顏料濕濾餅,采取脫水步驟后,把顏料分散到各種基料中去,制成一種色漿。一般有機顏料比重小,色漿的顏料含量也較低;而無機顏料的比重大,則可達到較高的顏料含量。漿狀顏料可保持顏料沉淀時的顆粒尺寸,特點是細度好、色澤也較鮮明、著色力也較高。
    色母粒:色母粒(Color Master Batch)是指顏料按20%-80%的比例經研磨或雙螺桿擠出均勻地分散到樹脂中而制得的顏色顆粒,美國稱之為顏料濃縮物(Pigment Concentration)或顏料制備物(Pigment Preparation)。它具有著色效果優越、便于自動計量和運輸、節約能源、無粉塵、無污染等優點,在塑料等材料的著色中應用普遍。這其中,載體是色母粒的重要組成部分,其作用是增強顏料與要著色的樹脂之間的親和力和提高著色組分與樹脂的分散與混合。用茂金屬催化法合成的樹脂作載體能大大提高顏料在色母粒中的協同效應和分散性。由于顏料在色母粒中分散性提高,更可獲得一個更均一的相,因此,可以做到顏料用量更少,卻能同時保持高著色質量效果。這是因為茂金屬催化法合成的樹脂與Z-N催化法合成的樹脂不同,茂金屬催化法合成的樹脂作載體能制備高濃度的色粒,顏料含量更可達80%。除此之外,色母粒中用茂金屬催化法合成的樹脂作載體,不僅會使著色容易,還能使色母粒產生美觀感,而且對著色產品的力學性能也有改善,這是因為顏料分散好以后,結晶性可以提高,得到的制品的耐應力、開裂性能相應提高。

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