水性色漿中水性潤濕劑的快捷選擇方法——粘度法

水性色漿中水性潤濕劑的快捷選擇方法——粘度法

顏料的潤濕性主要取決于顏料的表面化學和物理特性。顏料的分散包括三個過程：顏料粒子表面吸附的空氣被分散介質所代替，即潤濕過程;顏料聚集體在機械力作用下破碎，形成原生粒子或較小的聚集體，即機械粉碎分散過程;防止分散后的顏料粒子或較小的聚集體再聚集，即穩定過程[1]。想要獲得比較穩定的顏料分散體系，必須依靠水性潤濕劑的幫助。

水性潤濕劑的發展趨勢之一是向高相對分子質量發展[2-4]。近年開發的具有顏料親和基的高分子聚合物分散劑分子量更大，在顏料表面上吸附牢度更強，空間位阻效應更強，使水性色漿的顏料分散技術得以快速發展。這類分散劑是一類新型高效的聚合物型分散助劑，克服了傳統分散劑在分子結構上的局限性，在水性體系中具有良好的分散效果[5]。它主要通過錨固基團吸附在顏料顆粒表面，通過親水性溶劑化鏈分散在水中，進而能夠快速而充分的潤濕顆粒，增加其在水中的親和力;通過空間位阻作用和雙電層作用，使分散的顏料顆粒不容易聚沉或絮凝，增加分散體系的穩定性[6]。

顏料的潤濕和分散是色漿生產的關鍵，本文根據科迪公司常用的水性潤濕劑，針對不同顏料色粉特性，對水性潤濕劑的選定提供一種快捷方法，為以后產品的改進和研發提供一定的依據。

實驗試劑及設備

水性潤濕劑、顏料等色漿配方組成所需原材料：廣州市番禺科迪色彩有限公司提供;色差計：美國DATACOLOR;旋轉粘度計：廣州市標格達實驗用品有限公司;分散機、恒溫恒濕干燥箱、涂布器：上?，F代環境工程技術有限公司;電子天平、燒杯：市售。

實驗采用方法：粘度法

將水性潤濕劑和水按照一定比例在高速分散機下(500r/min)均勻混合，然后添加顏料，在1500r/min下，分散15min(文中除特殊說明，所用的分散劑：水：顏料均按照4：1：5的比例)，測定其分散液的旋轉粘度。然后分析對比，篩選合適的分散劑進行配方驗證。

實驗結果與討論

由于酞菁綠本身密度稍大，大多分散體系在靜置一段時間后都出現結底的現象，這樣可能在同等條件下選擇。從表中可知，水性潤濕劑B無論是分散狀態還是體系的粘度，都能說明對酞菁綠的分散狀態比較好，其次分散狀態較好的為水性潤濕劑D、F、E、C和G。所以考慮以水性潤濕劑B為主分散劑，并與其他幾種分散劑進行搭配。表3為研磨實驗后助劑選擇的驗證實驗結果。

 顏色指標是采用電腦測色儀得出的結果，這里：

△L表示明暗度。如為正值，說明明暗度較亮：負為較暗。

△a表示偏紅或偏綠。如為正值，說明偏紅：負為偏綠。

△b表示偏黃或偏藍。如為正值，說明偏黃：負為偏藍

△E表示總色差。

△str表示著色力差。(下面的相同內容均不再做說明)

以上三種配方分散分散狀態良好，從表2可知，配方1#展色力最好，即說明水性潤濕劑B和D搭配，色漿的著色力明顯提高，這與粘度法對分散劑的選擇的結果一致。

將以上三個配方在涂料中的展色力對比

以上結果表明，配方2#流動性和展色力均最好，即說明水性潤濕劑E和A搭配，色漿的著色力明顯提高，流動性明顯要好，這與粘度法對分散劑的選擇的結果一致。 

對于顏料碳黑(P.BK7)有較好的潤濕效果的較好的是水性潤濕劑D、M和F，其次為N，所以對水性潤濕劑D、M、F和N進行搭配。配方1#(D&M),配方2#(D&F),配方3#(D&N)。

以上結果表明，水性潤濕劑D與M組合，無論是色漿研磨后的流動性還是展色力都要優于其他分散劑。這也驗證了粘度法的結果。

對于顏料黃(P.Y74)有較好的潤濕效果的是水性潤濕劑B、G、L和A，其中潤濕效果最好的是水性潤濕劑B，要優于其它試劑。將以上幾種水性潤濕劑搭配，組合配方1#(B&G),配方2#(B&L),配方3#(B&A))

通過粘度法篩選出的配方水性潤濕劑B與G搭配，研磨的色漿無論是流動性還是展色力都是最好的，這與粘度法測得的結果相同。

對于鐵黃色粉有較好的潤濕效果的較好的是S、V、B、T、U和R，其中潤濕效果最好的是S，要優于其它試劑。將S分別與V、B、T組合，配方1#(S&V),配方2#(S&B),配方3#(S&T)。

研磨后狀態：分散粘度小，流動性均良好。

對以上結果分析可知，通過粘度法篩選出的配方S與V搭配是最好的，從表中可以發現，在分散劑等量時V略優于B、T，但是優勢并不明顯，因為V、B、T對鐵黃(P.Y.42)色粉的分散潤濕效果差別不是很大，這與粘度法測得的結果相同，這說明粘度法測得的結果具有一定的參考意義。

從上述實驗結果可知，粘度法對水性潤濕劑的快速選擇存在一定的指導意義。在實際工作中，我們可以通過此法選擇出一種(或幾種)分散效果最好的起主要作用的水性潤濕劑，然后進行合理搭配。

粘度法在一定程度上減少對助劑選擇所需的工作量，但是對于對于配方組成的最終助劑選擇還是需要一定的工作驗證。因此，對于此法的研究，還需要更多的工作者進行補充說明，能夠形成一套更為系統的方法，進而為將來的研究工作更加順利的進行。

北京齊飛科技發展有限公司是一家專門致力于水性助劑研發，生產，銷售于一體的高新技術精細化工企業。公司在國內外設有研發基地，研發隊伍由多名專業的博士，研究生組成。 產品廣泛應用于涂料、油墨、墻衣硅藻泥、建材、粘合劑、水處理等行業。電話(Tel)：400-879-9769