亮彩：論分散潤濕劑在涂料中的作用

一、作用原理：

    1．以機械方式，在介質中分散顏料的最基本目的是把在顏料制造過程中的經過干燥而導致的親油凝聚顆粒分散開來。當顆粒細度變小，其暴露的表面積增加而提升了顏料的光學性能，如：著色性能、光澤、亮度、遮蓋力或透明度。

    2．在一般的分散劑研磨體系中，例如油墨、涂料，樹脂是配方中的組分之一，可是，樹脂與分散劑在顏料會互相競爭。分散劑在顏料表面吸附能力，也會受到樹脂的影響，樹脂與分散劑會互相競爭吸附于顏料表面的機會。但分散劑與樹脂之間的區別在于分散劑吸附顏料表面的牢度，分散劑不僅對顏料有極強的吸附力，并且對溶劑有很好的親和力。樹脂在顏料表面，實際只起到潤濕作用，它并不長久沾在顏料表面，時間久了，樹脂將慢慢離開顏料表面而導致絮凝，雖然如此，但樹脂的存在還是阻礙了分散劑在顏料表面的錨固。因此，在選擇樹脂時，應考率樹脂帶來的成膜功能，而并不需要選擇另外很好的潤濕或研磨樹脂，除此之外，還要考慮研磨基料中的樹脂含量足夠與否維持配方的穩定性。

    3．分散劑在研磨基料中的使用，與傳統的研磨基料相比，其配方的調整最為關鍵的是樹脂溶液的濃度。傳統研磨介質中樹脂濃度較高，顏料可裝填量較少。雖然降低樹脂濃度可使分散介質本身的黏度降低，顏料填充量可以提高，但這樣的分散體系并不穩定，不能用于實際生產。如果使用好的分散劑，分散體系在較低的樹脂濃度下即可穩定，從而使研磨基料中的顏料填充量大大提高，分散劑的溶劑化鏈在介質中所產生的空間屏障，降低了粒子之間的吸力，大大降低了研磨黏度，這也是顏料填充量得以提高的原因之一。在分散劑作用下，顏料填充量的提高幅度隨分散體系的不同而有別，但在調整過程中，應保持研磨基料具有適中的黏度。

    4．顏料穩定性理論顏料分散體的穩定性，基本上有2種機理：靜電穩定性及位足穩定性，這2種機理都必須分子吸附顏料表面。

    二、使用方法及用量：

    分散劑的用量要根據所分散的顏料而定，其最佳用量以分散劑在顏料表面形成致密的單分子吸附層為標準。用量太少，分散劑不能展現其優點，過多的用量也會影響研磨的穩定性。這主要由于因為過于擁擠的分散劑在顏料表面不能完全把分散劑的溶劑化鏈充分伸展開來，另外大量的游離分散劑會對涂膜產生負面影響。在實際操作過程中可先按理論規則計算分散劑的大致用量，然后以此為中點上下浮動，觀察分散體系的黏度、涂膜光澤和著色力等性能指標隨分散劑用量的變化關系，當分散劑用量適中時，分散體系的黏度具有明顯的極小值同時涂膜的光澤和著色力有極大值。

    三、使用效益分析：

    改變顏料的分散，也就說，更均勻的小顆粒狹窄的顆粒分布圖（或縮短研磨時間）。一般，較小的顆粒更容易凝聚在一起而造成絮凝，然而，由于分散劑支開顏料顆粒，把顏料顆粒之間的內聚力降低。其分散效果比起一般的分散機能大大改善了顏料分散體的穩定性。顆粒之間的內聚力也是其中決定高顏料系統（研磨料或高固體份涂料）黏度的因素之一。分散劑把顏料顆粒分開保持顆粒之間一定的距離，降低內應力，同時也大大減弱了顏料造成的黏度問題，因此得到配合更好的流變性能或更高的顏料百分比。另外，在一般的研磨系統中，黏度的變化多屬于shearthiningpseudoplastic(觸變性)對顏料良好的潤濕性。

      1．增強著色強度、提高光澤、降低霧影、提高透明度或遮蓋力

    *顏料顆粒細度平均值的降低，能幫助提高著色強度。高濃度的顏料裝填量增加粒子之間的碰擊次數，從而提高了顏料的分散效率。然而，提高顏料裝填量將會增加黏度，而削弱了研磨功能以及一些助分散鋼珠或瓦球的分散功能。使用分散劑能幫助高裝填量分散，更快速的分散顆粒；同時也阻止分散系統的黏度在研磨過程中的提高，最后賦予分散體膠態穩定性，確保顆粒之間不會產生絮凝，同時發揮顏料固有的著色強度。

    *一般的高光澤涂料的顏料顆粒分散度不超過5微米。而高質量的高光澤涂料顏料顆粒分散粒度的要求為3微米。大部分油墨所含顏料顆粒細度不超過1微米。在涂料中所存在的大顆粒粒子，可能產生于不完善的分散和絮凝，又或是在配制最終配方時所產生的“粒子促聚絮凝”現象而造成的。

    *分散體的粒子分布直接影響涂料的光亮度，涂料中粉碎哪不全的粗粒子給干膜帶來“灰暗”的表現。利用分散劑能夠控制分散體的排布，以達到最佳的光亮度。

    *涂料中的顏料浮色，發花等現象于相對密度，粒子大小以及顏料粒子的分散體狀態有密切關系。而顏料粒子的分散狀態直接影響涂料中的顏料浮色，發花等現象。雖然分散劑不影響顏料的相對密度，但是它能改善分散狀態，穩定分散體，從而降低絮凝的可能性，此防絮凝現象也改善了涂料在不同施工的重復性。

    2．能在配方中避免使用研磨樹脂（潤濕性較好的樹脂）提供潤濕顏料作用

    3．縮短研磨時間阻止顏料之間的相互吸引力

    4．增強抗絮凝性能

    5．降低研磨基料的黏度而提高顏料的填充量

    6．減少顏料對涂料黏度的影響，減少有機揮發物

    7．提高降低樹脂含量，增強色漿的儲存及運輸穩定性