粉體表面處理技術(shù)

1、粉體外表處理技術(shù)粉體外表處理技術(shù)上海三正高分子材料上海三正高分子材料影響粉體性能的根本因素 l粉末材料的化學(xué)成分l粉末材料的晶體結(jié)構(gòu)l粉末材料的形貌特征 粒徑 粒徑分布 形狀l粉末材料的外表性質(zhì) 外表能 外表張力 外表化學(xué)位 外表官能團(tuán) 外表酸堿性粉體外表改性的目的s增加相容性s提高分散性s賦予新功能 著色力 遮蓋力 耐侯性 耐熱性 s提高附加值s控制釋放s環(huán)境保護(hù)改性技術(shù)的內(nèi)容與開(kāi)展趨勢(shì)s粉體外表該性的原理和方法s外表改性劑s外表改性工藝與設(shè)備s改性過(guò)程的控制與產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)s外表性能設(shè)計(jì)s改性產(chǎn)品年增長(zhǎng)15%s新型外表改性劑及改性設(shè)備s超細(xì)化、活性化及晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化統(tǒng)一粉體的外表及界面性質(zhì)s

2、比外表積 比外表積=形狀因子/密度X平均粒徑s外表能 外表能=外表張力X比外表積s外表官能團(tuán) 種類(lèi)、數(shù)量與比例s外表潤(rùn)濕性接觸角s外表電性能粉體外表改性方法s涂敷改性冷法、熱法 石英砂涂敷樹(shù)脂，提高鑄造時(shí)粘結(jié)性s外表化學(xué)改性主要方法 顆粒外表性質(zhì)、改性劑種類(lèi)、用量用法及工藝設(shè)備與操作條件s沉淀反響改性鈦白、云母s機(jī)械化學(xué)改性s高能改性、酸堿處理等粉體外表改性設(shè)備s高速混合捏和機(jī)sHYB高速氣流沖擊式粉體外表處理機(jī) 東京理科大學(xué)、奈良機(jī)械制作所s球磨機(jī)、砂磨機(jī)s液相外表處理s噴霧外表處理粉體外表改性劑s偶聯(lián)劑 硅烷類(lèi)；鈦酸脂、鋁酸脂、鋯酸脂類(lèi)s外表活性劑離子型、非離子型s有機(jī)聚合物、有機(jī)硅s不飽

3、和有機(jī)酸、丙烯酸樹(shù)脂s氫氧化物及其鹽s超分散劑顏料的外表處理顏料的外表處理-超分散劑技術(shù)超分散劑技術(shù)超細(xì)粉末的分散性l粉末分散性的具體表現(xiàn) 粉末分散的難易程度 決定加工能耗與時(shí)耗 分散粉體的穩(wěn)定性 決定儲(chǔ)存穩(wěn)定性及最終實(shí)用性能 抗絮凝，抗沉降，抗浮色等 流動(dòng)性，流平性，遮蓋力 光澤，亮度，著色強(qiáng)度影響粉末分散性的根本因素l不可更改因素 粉體材料的化學(xué)成分 粉體形貌粒徑與粒徑分布l可更改因素提高分散性的手段) 1)枯燥工藝 2)外表處理劑(改變外表能， 外表酸堿性 外表張力,外表化學(xué)位，外表官能團(tuán)) 3)潤(rùn)濕分散劑(改變粉末/介質(zhì)界面張力，降低界面自由能，提高分散穩(wěn)定性) 粉體分散領(lǐng)域的研究課題

4、l粉末外表結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試l外表處理劑的選擇及其吸附機(jī)理l外表處理劑與介質(zhì)及其它外表活性 物質(zhì)之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附,吸附層結(jié)構(gòu) l外表處理劑與分散介質(zhì)的相互作用l外表處理工藝與設(shè)備 關(guān)鍵：外表處理劑(潤(rùn)濕分散劑)CH系列超分散劑系列超分散劑結(jié)構(gòu)特征與應(yīng)用特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特征與應(yīng)用特點(diǎn)顏料分散的根本過(guò)程s1潤(rùn)濕過(guò)程 液固界面取代氣固界面；潤(rùn)濕角s2破碎過(guò)程 外力作用；粒子團(tuán)聚與破碎平衡s3穩(wěn)定過(guò)程 影響分散穩(wěn)定性的根本因素 分散穩(wěn)定的根本特征潤(rùn)濕分散劑的作用機(jī)理 s1降低液 / 固界面張力s2電荷穩(wěn)定機(jī)理 雙電層理論s3空間穩(wěn)定機(jī)理 熵排斥理論 滲透排斥理論 VN KTdrdVRTBCaHrHRSR ()(

5、)2222432322潤(rùn)濕分散劑的常見(jiàn)類(lèi)型s1水性體系 聚磷酸鹽 外表活性劑 水溶性聚合物s2非水分散體系 天然高分子 合成高分子 偶聯(lián)劑 傳統(tǒng)潤(rùn)濕分散劑的局限性s1親水基結(jié)合力不強(qiáng)，易脫附 起親水作用，不為顏料外表性質(zhì)設(shè)計(jì)s2親油基為正構(gòu)烷烴，相容性欠佳 非極性基團(tuán)，不適應(yīng)極性介質(zhì)s3親油基太短，位阻不夠 碳鏈長(zhǎng)度不超過(guò)18個(gè)碳原子 超分散劑的錨固基團(tuán)s錨固基團(tuán)取代親水基針對(duì)顏料外表設(shè)計(jì)s(1)強(qiáng)極性外表 單點(diǎn)化學(xué)鍵結(jié)合 s(2)弱極性外表 多點(diǎn)氫鍵結(jié)合s(3)非極性外表 外表增效劑超分散劑的溶劑化鏈s1單端官能化s2相容性可調(diào) 單體種類(lèi)及配比 溶解度參數(shù) 容劑化鏈極性 相似相容原那么s3容

6、劑化鏈長(zhǎng)度 分子量控制 超分散劑的吸附形態(tài)超分散劑在強(qiáng)極性超分散劑在強(qiáng)極性表面的單點(diǎn)化學(xué)吸附表面的單點(diǎn)化學(xué)吸附超分散劑在弱極性超分散劑在弱極性表面的多點(diǎn)氫鍵吸附表面的多點(diǎn)氫鍵吸附超分散劑通過(guò)表面增超分散劑通過(guò)表面增效劑在非極性表面吸附效劑在非極性表面吸附超分散劑作用機(jī)理示意圖 顆粒顆粒錨固基團(tuán)溶劑化鏈超分散劑的吸附性能Rehacek方法方法CaCetg=Ma直線(xiàn)XapMaCaXapMo CoCeXMoCoMoXXsolv CeMaXXsolvCaXMaXapMa CaCeMas()()/()/ ()2.01.51.00.50123456789Xap（mg/m2磁粉）起始配比1:1起始配比1:1

7、.3起始配比1:2Ce（%）2.01.51.00.50123456789Ce（）起始配比 1:1.3起始配比起始配比1:21:12磁粉）Xap（mg/m起始配比（mg/m2磁粉表面）Ma（mg/m2磁粉表面）Ca（%） （nm） th（nm）1:2.01.749.1419.010.41:1.31.9012.115.713.85.321:1.02.1414.614.616.6起始配比(mg/m2磁粉表面)Ma(mg/m2磁粉表面)Ca（%）（nm）th（nm）1:2.01.8910.418.311.81:1.32.0111.317.812.911.41:1.01.809.8118.311.2平均

8、1.9010.518.112.0超分散劑在磁粉外表的吸附等溫線(xiàn)(Mn=700)超分散劑在磁粉外表的吸附等溫線(xiàn)(Mn=1500)超分散劑在磁粉外表的吸附參數(shù)(Mn=700)超分散劑在磁粉外表的吸附參數(shù)(Mn=1500)超分散劑作用體系的流變性能10% HTPCL 5% JTPCL20% CTPCL15% ZTPCLC110% STPCL 5% ZTPCL110% ZTPCLC3剪切粘度Pa s.剪切速率 s-110001001010.11412108642010% ZTPCLC3 7% ZTPCLB110% ZTPCLB2 7% Solsperse 24000 5% ZTPCLA2 6% ZTP

9、CLA1剪切粘度Pa s.剪切速率 s-110001001010.1012300.511.522.533.541,0001,2001,4001,6001,8002,0002,200用量 ( % )粘度 (cp)012345671001,00010,000ATPHSA-1HTPHSA-1CTPHSA-1STPHSA-1MTPHSA-1用量 ( % )粘度 (cp)超分散劑的最值用量超分散劑的降粘作用錨固基團(tuán)對(duì)流變曲線(xiàn)的影響溶劑化鏈對(duì)流變曲線(xiàn)的影響超分散劑的分散穩(wěn)定作用30%20%15%10% 3%2%5%7%1%5040302010012010080604020沉降時(shí)間 min清液高度mm0.1

10、1101004006008001,0001,200DCBA粘度 ( cp )剪切速率 ( s )-1超分散劑對(duì)磁漿沉降穩(wěn)定性的影響超分散劑對(duì)油墨粘度穩(wěn)定性的影響超分散劑的使用方法s1降低研磨介質(zhì)的樹(shù)脂濃度 傳統(tǒng)樹(shù)脂濃度及顏料含量正常粘度 降低樹(shù)脂濃度降低粘度及穩(wěn)定性s2參加超分散劑 提高穩(wěn)定性， 進(jìn)一步降低粘度s3提高顏料含量 高顏基比，高穩(wěn)定性，正常粘度超分散劑使用本卷須知s1研磨基料中樹(shù)脂濃度最低化 維持稀釋穩(wěn)定性即可s2先于顏料及填料參加 3其它助劑盡量在稀釋及后續(xù)過(guò)程參加s4用量與顏料比外表積有關(guān) 約2mg每平方米BET 最正確用量對(duì)應(yīng)最低粘度，最正確質(zhì)量 超分散劑的應(yīng)用特點(diǎn)s潤(rùn)濕快速

11、充分,縮短研磨時(shí)間,提高生產(chǎn)率s提高顏基比，減少能耗和設(shè)備損耗s降低粘度，改善流變性s提高分散穩(wěn)定性，防止再分散s研磨基料相容性好，通用性強(qiáng)s不易氧化結(jié)皮，減少?gòu)U棄物s超分散劑不親水，不會(huì)導(dǎo)入親水膜s分散徹底，應(yīng)用性能大幅度提高 CH-5型超分散劑型超分散劑 在膠印油墨中的應(yīng)用在膠印油墨中的應(yīng)用 應(yīng)用特點(diǎn)l提高油墨質(zhì)量 高光澤，高著色力，高透明度l提高生產(chǎn)效率 提高顏 / 基比，縮短研磨時(shí)間l通用性強(qiáng) 熱固型與單張紙型通用同一基料l高分散穩(wěn)定性 膠印油墨用超分散劑的選擇l立索爾紅 / 羅賓紅8CH5l酞箐及炭黑顏料103：1 CH5：CH-11Bl聯(lián)苯胺黃 103：1 CH5： CH-22CH

12、5使用方法l將研磨基料的樹(shù)脂濃度降低至3040l在基料中盡量少使用膠質(zhì)油或膠凝劑 l在用基料調(diào)制油墨時(shí)多補(bǔ)充上述物質(zhì)l由于CH5降低基料粘度，故可提高顏 料含量，減少溶劑用量，改善油墨枯燥 性能熱固型/單張紙型研磨基料配方RUBINE / Ca 4B TONER3650PHTHALOCYANINE BLUE3650DIARYLIDE YELLOW 2840CARBON BLACK 4050GRINDING VEHICLE 4826523365495333ALKYD RESIN 88995555CH-5 HYPERDISPERSANT43.7534CH-11B HYPERDISPERSANT1.

13、25CH-22 HYPERDISPERSANT1ANTIOXIDANT 22332222ALIPHATIC DISTILLATE6106凡立水配方CONVENTIONALCONVENTIONALWITH CH-5WITH CH-5ALKYD(ISOPHTHALIC/URETHANE)15 15HYDROCARBON RESIN 2010MODIFIED PHENOLIC RESIN 2515ALIPHATIC SOLVENT 4060留油配方HEATSETSHEETFEDMODIFIED PHENOLIC RESIN2024REACTIVE HYDROCARBON RESIN28ISO ALK

14、YD RESIN(SOYA)18MODIFIED MALEIC RESIN24ISO ALKYD RESIN(LINSEED)20GELLING AGENT22ALIPHATIC DISTILLATE4030成品油墨配方CONVENTIONALCONVENTIONALWITH CH-5WITH CH-536% CONTROL RUBINE MILLBASE3550% CH-5 RUBINE MILLBASE25LET-DOWN VARNISH4861PE-WAX COMPOUND77ALIPHATIC DISTILLATE10736% CONTROL BLUE MILLBASE32 50% C

15、H-5 BLUE MILLBASE 23LET-DOWN VARNISH5162PE-WAX COMPOUND77ALIPHATIC DISTILLATE108成品油墨配方28% CONTROL YELLOW MILLBASE30 40% CH-5 YELLOW MILLBASE25.5LET-DOWN VARNISH5465.5PE-WAX COMPOUND77ALIPHATIC DISTILLATE97 40% CONTROL BLACK MILLBASE4050% CH-5 BLACK MILLBASE 32.5LET-DOWN VARNISH3747.5PE-WAX COMPOUND8

16、8ALIPHATIC DISTILLATE108ALKALI BLUE TONER55CH-1型超分散劑型超分散劑在色母及塑料混合物中的應(yīng)用在色母及塑料混合物中的應(yīng)用CH-1的應(yīng)用特點(diǎn)l提高遮蓋力與著色強(qiáng)度，節(jié)省顏料本錢(qián)l提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提高分散質(zhì)量l消除色點(diǎn)及外表斑點(diǎn)，改善外表狀況l質(zhì)量穩(wěn)定性好，浪費(fèi)少，加工本錢(qián)低l減少顏料粉塵，改善加工條件l對(duì)其他性能無(wú)不良影響CH-1的使用方法l在高速混合機(jī)中參加聚合物l參加計(jì)量的CH-1約為顏料填料總重量 的5-10%充分混合2MIN/1800RPMl參加顏料、填料及其它加工助劑，繼續(xù) 充分混合1MIN/1800RPMl其它加工步驟不變CH-1用于P

17、E色母的典型配方C CO ON NV VE EN NT TI IO ON NA AL LW WI IT TH H C CH H- -1 1LDPE8080CH-11PB15:12020PROCESS AID0.30.3SCREW SPEED(rpm)40 8040 80OUTPUT(kg/hour)2.97 7.142.98 7.36COLOUR STRENGTH -2.5%12.5% 25.0%ELONGATION(%)1525TENSILE STRENGTH(Mpa)8.89.2CH-1用于硬質(zhì)PVC門(mén)窗材料的典型配方C CO ON NV VE EN NT TI IO ON NA AL L

18、W WI IT TH H C CH H- -1 1CORVIC S68/173100100DIBASIC LEAD PHOSPHITE22BARIUM/CADMIUM SOAP2212-HYDROXY STEARIC ACID0.50.5ESTER(LOXIOL G21)0.50.5LEAD STEARATE0.30.3CALCIUM CARBONATE44TIOXIDE R-TC3044ACRYLIC IMPACT MODIFIER88PROCESS AID11CH-1/0.4CH-1用于吹瓶級(jí)PVC的典型配方CONVENTIONALWITH CH-1CORVIC S57/116100100

19、IMPACT MODIFIER(PARALOID BTA 3FFI)1010PROCESS AID(DIAKON APA1)0.50.5PROCESS AID(PARALOID K175)11TIN STABILISER(IRGASTAB 17 MOK)1.51.5GLYCERINE MONO OLEATE0.50.5WAX CP(HOECHST)0.20.2TIOXIDE (R-FC5)22PB15:10.20.2CH-10.11SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80OUTPUT(kg/hr) 7.2 12.3 7.56 13.5COLOUR STRENGTH +5.0%

20、+20% +25%CH-1用于軟質(zhì)PVC電纜料的典型配方INGREIDIENTSCONVENTIONALWITH CH-1CORVIC S67/105100100DIOP4040CERECLORS521515TBLS55SNOWCAL706060硬脂酸鈣1。51。5VYNAMON GREEN 2G FW0。20。2CH-1/3。0COLOUR STRENGTH100%120%MELT VISCOSITY860072OOlTBLS配方lTRIBASIC LEAD SULPHATE 三 鹽基硫酸鉛 80PHRlLEAD 5PHR;lDOP 8PHR;lSNOWCAL70 5PHRCH-1用于ABS

21、的典型配方C CO ON NV VE EN NT TI IO ON NA AL LW WI IT TH H C CH H- -1 1ABS POWDER(CYCOLAC T)100100CH-10.11PROCESS AID0.30.3PB15:10.20.2TIOXIDE R-FC522SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80OUTPUT(kg/hr) 4.62 8.06 4.70 8.31COLOUR STRENGTH -2.5% +20% +20%ELONGATION AT BREAK(%)510CH-1用于PS的典型配方P PS S G GR RA AN NU UL L

22、E ES S1 10 00 01 10 00 0CH-1 0.11PROCESS AID0.30.3PG70.20.2TIOXIDE R-FC522SCREW SPEED 40 80 40 80OUTPUT(kg/hr) 5.32 9.72 5.64 9.83COLOUR STRENGTH +15% +30% +40%SPECK LEVELSPECKYVERY MUCH REDUCEDTENSILE STRENGTH(Mpa)26.729.9CH-2型超分散劑型超分散劑在增塑劑糊中的應(yīng)用在增塑劑糊中的應(yīng)用CH2型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應(yīng)用l應(yīng)用特點(diǎn)l增加顏料含量， 縮短研磨時(shí)間， 提高

23、 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動(dòng)力本錢(qián)l低粘度，低假塑性，易流動(dòng)，易泵輸l穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色l增塑劑含量少，通用性強(qiáng)l高遮蓋力，高著色強(qiáng)度CH-2的使用方法l在增塑劑中參加計(jì)量的CH-2超分散劑， 充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓缓髤⒓佑?jì)量的 顏料或填料研磨。l由于 CH-2的降粘作用，顏料或填料 含量要比傳統(tǒng)用量高。lCH-2的用量一般為顏料及填料用量的?1-2%，個(gè)別為2-5%。CH-2在增塑劑糊中的典型應(yīng)用配方顏料傳統(tǒng)配方顏料含量應(yīng)用CH-2后的研磨配方名稱(chēng)（%）增塑劑含量（%）顏料含量（%）CH-2用量（%）鈦白6019801。0鐵黃14204029。3700。7鐵黃3910401

24、8。4801。6鐵紅110M5529。3700。7鉻猩紅CHY6019。2800。8碳酸鉛6019。2800。8碳酸鈣6019。2800。8硫酸鋇6019。2800。8氫氧化鋁2036。7262。50。78氧化銻7017。6802。4CH-6型超分散劑型超分散劑在增塑劑糊中的應(yīng)用在增塑劑糊中的應(yīng)用CH6型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應(yīng)用l應(yīng)用特點(diǎn)l增加顏料含量， 縮短研磨時(shí)間， 提高 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動(dòng)力本錢(qián)l低粘度，低假塑性，易流動(dòng)，易泵輸l穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色l增塑劑含量少，通用性強(qiáng)l高遮蓋力，高著色強(qiáng)度CH-6的使用方法l在增塑劑中參加計(jì)量的CH-6超分散劑，

25、充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，然后參加?jì)量的 炭黑或有機(jī)顏料顏料研磨。l由于 CH-6具有明顯的的降粘作用，故顏 料含量要比傳統(tǒng)配方顏料用量高。lCH-6的用量一般為炭黑或有機(jī)顏料用量 的5-15%。CH-6的典型使用配方顏料名稱(chēng)傳統(tǒng)配方顏料含量（%） 改進(jìn)配方顏料含量（%） 改進(jìn)配方增塑劑含量（%）CH-6含量酞箐綠PG7304543。311。7酞箐綠PG15：3203046。25。8顏料紅PR122，顏料紫PV19203555。99。1顏料紅PR144，PR166304052。27。8顏料紅PR254305043。56。5顏料紫PV23，PV3715（20）3064。25。8炭黑PB715-2030

26、-5040-652。2-12。5PRINTEX G204549。25。8ELFLEX 415153555。99。1RAVEN1040153064。25。8RAVEN1225203552。512。5PRINTEX35155040。39。7FLAMURS101204255。82。2CH-4型超分散劑型超分散劑用于顏填料外表處理用于顏填料外表處理CH-4的應(yīng)用特點(diǎn)l增加顏填料疏水性，過(guò)濾容易l顏料粒度細(xì)，團(tuán)聚疏松，容易分散l取代松香類(lèi)外表處理劑，提高耐熱性l濾餅含水量少，容易枯燥l降低吸油值，改善著色效果CH-4的使用方法l在偶氮顏料偶合之前或偶合過(guò)程中參加l在顏料填料過(guò)濾以前或進(jìn)行其它 外表處理之

27、前參加l在濾餅打漿過(guò)程中參加l與顏料填料充分混合l用量為顏料或填料干重的10-50% CH-4有效成分含量為10%CH-35型油墨抗乳化助劑型油墨抗乳化助劑應(yīng)用于膠印油墨及應(yīng)用于膠印油墨及FLUSHCH-35助劑的應(yīng)用特點(diǎn)l提高油墨抗乳化能力，有效控制印刷網(wǎng) 點(diǎn)擴(kuò)大，增加實(shí)地密度，克服因乳化嚴(yán) 重而引起的流動(dòng)性差、轉(zhuǎn)移性差、堆版 起油膩、浮臟等弊端l降低油墨吸水值，迅速到達(dá)水平衡l縮短FLUSH擠水時(shí)間，提高出水率l使用方便，不影響油墨其它性能CH-35助劑的使用方法在油墨或FLUSH制備過(guò)程中參加，與連 接料充分混合或在油墨成品中參加，與油墨充分混合填加量一般為油墨或FLUSH重量的1%以下

28、，個(gè)別到達(dá)2%s9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。4月-224月-22Thursday, April 21, 2022s10、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。16:32:1116:32:1116:324/21/2022 4:32:11 PMs11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。4月-2216:32:1116:32Apr-2221-Apr-22s12、故人江海別，幾度隔山川。16:32:1116:32:1116:32Thursday, April 21, 2022s13、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。4月-224月-2216:32:1116:32:11April 21, 2022s14、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。21 四月

29、 20224:32:11 下午16:32:114月-22s15、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 224:32 下午4月-2216:32April 21, 2022s16、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/4/21 16:32:1116:32:1121 April 2022s17、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線(xiàn)向前。4:32:11 下午4:32 下午16:32:114月-22s9、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。4月-224月-22Thursday, April 21, 2022s10、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。16:32:1116:32:1116:324/21/2022 4:32:11 PMs11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。4月-2216:32:1116:32Apr-2221-Apr-22s12、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿(mǎn)，留一份缺乏，可得無(wú)限完美。16:32:1116:32:1116:32Thursday, April 21, 2022s13、不知香積寺，數(shù)里入云峰。4