颜料的表面性质与应用体系的相容性
1前言
(]5n P6^1^BA0 颜料作为着色剂而广泛应用于油墨、涂料、塑料等工业领域。在当今的信息全球化的时代，颜料行业的化学合成技术部分已经不是秘密，国内外大小颜料公司的化学合成技术能力大同小异，没有质的区别。选择适当的颜料表面处理方法以控制颜料晶型、粒经大小和粒经分布、颜料表面的极性或者颜料表面的化学性质是各公司颜料质量差异的关键。万客化工在线5R,qD&H\(~
当前国内颜料工业与下游油墨、涂料客户之间的沟通不足是阻碍颜料厂开发出适销对路产品的主要原因。颜料生产厂不了解油墨、涂料生产企业的生产工艺和配方要求，而油墨涂料厂商不清楚颜料生产工艺及所购颜料的表面性质。这种上下游客户之间的认知差异造成了颜料厂和油墨涂料厂商之间的供需矛盾。万客化工在线;b;V#b{p]i
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更多地了解下游客户的配方要求和生产工艺要求是各颜料厂商新产品开发能否成功的关键因素。万客化工在线(x,JT `? ][
2油墨涂料生产工艺与分散剂万客化工在线Z a gL(?(G)Yy)Uw6S
从油墨涂料的简易生产流程中我们知道，相对于颜料的生产工艺而言，油墨或涂料的生产工艺是非常简单的，甚至投资十几万元，三间瓦房就可以办一个简易的涂料生产厂了。当然，挤水换相（Flush）工艺或一搅散(Stir-in)颜料省去了上述的研磨分散工序。
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x$jizDKd0 研磨分散工序是油墨涂料质量控制和生产成本控制的关键步骤，所获得的色浆(Pigment Concentrate)除了必须具有通常意义上的高着色力、遮盖力、透明度、光泽度、鲜艳度及高颜料含量(Pigment loading)之外，单颜料色浆还必须具有优异的贮存稳定性（抗絮凝、抗结晶、防沉性），多颜料共磨色浆还必须拥有优异的防浮色发花(Flooding & Floating)性能。万客化工在线/[*BM Z6Z `d P
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研磨工序常采用球磨、沙磨、三棍磨、胶体磨等设备，研磨浆料由颜料、溶剂、分散剂、树脂组成。其中与客户所使用的分散剂结合能力的好坏是颜料生产厂商首先必须考虑的因素。颜料与分散剂匹配性好，则能够大大提高研磨效率、降低体系粘度从而提高生产能力，获得质量稳定的色浆。万客化工在线%C S"Q5at+e}
现今的油墨涂料生产商更多地在使用聚合物型分散剂-超分散剂，以获得贮存稳定性更好、体系粘度更低的色浆。超分散剂的结构通常由两部分组成：聚合物展开链（Expansion chain）和锚固基团（Anchor group）。
]'o;c/rl0 我们所说的颜料与分散剂匹配性好指的是锚固基团能力牢固地吸附在颜料粒子表面，从而消除颜料新生表面的强大的自由能，溶剂化聚合物链自由地伸展在溶剂中，阻止颜料粒子的絮凝，从而获得高着色力、高光泽度、遮盖力或透明度、低粘度的色浆。万客化工在线5cR#[5B3K sY8U9mi
如何使颜料能够与超分散剂的锚固基团牢固地结合呢？首先我们必须了解超分散剂锚固基团的性质。超分散剂的锚固基团通常分为四类：万客化工在线'U"x(G@?7R9K'{*a w
1.胺锚固基团：如：Tilo-17000, Tilo-20000, Tilo-32000,Tilo-32500,Tilo
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N0 2.酸锚固基团：如：Tilo-3000，Tilo-110,Tilo-111,Tilo-36000,Tilo-36600; Disperbyk-110等。
$va9sx_$~0 3.两性锚固基团：如：Tilo-34000，Tilo-4010; EFKA-4010等。万客化工在线;X l}
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4.芳香多环基团：如：Tilo-27000，Tilo-27100等。万客化工在线l3}s@']
上述的四种不同锚固基团的超分散剂中，胺锚固基团是使用得最多的分散剂。不同的分散剂锚固基团对颜料的要求是不一样的，如果要获得最佳的着色效果，以下的原则可供各颜料厂参考：万客化工在线D']:M,V1iX
1.胺锚固基团的超分散剂：要求有机颜料粒子表面带微弱的酸性。比如有机颜料最后的结晶介质是酸性的，或者有机颜料分子中含少量的酸性基团，如磺酸基或羧基（每50分子颜料含1个酸性基团最佳）。钛白则以硅包膜的钛白最适合胺锚固的超分散剂。未表面处理的碳黑。
h6V1^-r Z0 2.酸锚固的超分散剂：有机颜料粒子表面带微弱的碱性。比如有机颜料最后的结晶介质是碱性的，如：蓝15:3，或者有机颜料分子中含少量的碱性基团，如叔胺基。钛白则以铝包膜的钛白最适合酸锚固的超分散剂。有机胺表面处理的碳黑。
'w2p/_u G rs5|0 3.两性锚固基团的超分散剂：这类超分散剂主要应用于酸碱特性比较明显的研磨树脂，如：氯醋树脂、NC（硝基纤维素）、聚酰胺、蜜胺树脂等。这类树脂由于易与性质相反的超分散剂结合而使分散剂失去作用，所以需要选择两性锚固基团的超分散剂。对有机颜料的要求则是含有微量磺酸基或叔胺基的表面极性较高的颜料为佳。钛白则以铝硅复合包膜的钛白最适合两性锚固的超分散剂。未表面处理的碳黑。
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Lp0 4.芳香多环基团：目前主要就是Tilo-27000和Tilo-27100两个品种，主要用于水性体系碳黑的分散。万客化工在线&Yft,Vl Q9q$L\
以上原则可以用不同表面处理的钛白粉分散性研究得以验证，见下面的图表。钛白行业人所共知的铝亲酸、硅亲碱说的就是这个道理。万客化工在线?fg H)g:^ b/g
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