顏料在塑料中的分散

顏料在塑料中的分散作用

主講人：劉世銳顏料在塑料中的分散一。顏料分散的意義二。顏料的分散理論三。顏料的潤濕和細化四。常用塑料著色方法五。顏料分散的主要設備一、概念：分散兩層含義：（1）被分散介質在體積上的減小和統一過程；（2）被分散介質在空間分布上的均勻過程。對于樹脂中的顏料來說，就是大的顆粒破碎成為小的顆粒并最終統一在某一尺度范圍內，同時這些顆粒在樹脂基體中均勻分布。顏料分散的關鍵：顏料的充分細化分散性

1、影響因素：粒徑大小、比表面積、表面自由能、表面電荷、PH、極性、表面吸附狀態(tài)；

2、分散、團聚、最低能量原理、有機物包膜劑

3、分散性的好壞不僅影響鈦白粉的消色力、遮蓋力、吸油量，而且也影響光澤和耐候性；

俗話說：物以類集，人以群分；門當戶對。專業(yè)謂之：相似相溶原理。建筑涂料用鈦白粉必須從特有的憎水性改為親水性。水性、油性涂料與塑料因其自身性質的不同，不可共用。而分散劑與涂料的其它顏填料、助劑相親相愛—配伍性。

概念：著色力(消色力）

顏料著色能力和效率的度量，當兩種顏料使被著色物獲得相同顏色時，用量少的著色力高。二氧化鈦與另一種顏料混合后，能夠得到混合物顯示它本身顏料的能力。對于二氧化鈦，它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的消色力越強。

消色力的影響因素：消色力的大小與它的散射能力和折射率有關；粒子的大小、形狀、結構和粒度分布對消色力有明顯的影響，消色力隨著粒度的減小和粒度的均勻性的增加而增大；鈦白粉的消色力還與制備條件有關。顏料的分散對制品外觀的影響顏料的分散直接影響著色制品的外觀（斑點、條痕、光澤、色澤及透明度）；分散得好，其平均粒徑小，比表面積大，對光線的作用就強，著色制品的外觀就會顯得均勻、細膩、色斑少、色差小。同時可降低成本。顏料的分散對著色制品質量的影響顏料粒徑與著色力的關系

粒徑現象大于30μm斑點、條痕10~30μm無光澤小于5μm可滿足一般制品小于1μm纖維、超薄薄膜一般情況下，顏料粒徑越小，著色力越高。例如，偶氮顏料粒子直徑在0.1μm、酞菁顏料粒徑在0.05μm時，具有最高的著色力。二。顏料分散理論顏料分散前的形態(tài)

原生顆粒、凝聚體、團聚體顏料的分散過程

使用潤濕劑潤濕；顏料的粉碎和細化；細化后的穩(wěn)定化混合分散原生顆粒（primaryparticle）：

以單晶、塊狀、球形或微晶組成的大晶體形式存在。

凝聚體（aggregates）：

由原生顆粒表面彼此吸附而成。團聚體（agglomerates）：

由原生顆粒或凝聚體疏松的組合，或者是這兩者在邊、角上相互吸附而成的混合物。

顏料的分散細化，是將團聚體粉碎、細化的過程。顏料生產過程示意圖

一般商品顏料顆粒粒徑為250μm-750μm顏料的分散過程

顏料的分散，第一步是使用潤濕劑潤濕顏料，使顏料之間的凝聚力減小，便于第二步顏料的粉碎和細化。粉碎細化后的顏料進一步做包覆處理，降低新形成的界面表面能，以便在進一步加工時，不致于使顏料產生再凝聚現象，第三步細化后的顏料在熔體中能均勻分散，由此，顏料的分散過程可以分為三步：潤濕、細化和細化后的穩(wěn)定化混合分散。

三。顏料的潤濕和細化顏料的潤濕顏料的細化（粉碎）

細化的基本方法：干混法、液體剪切法和熔體剪切法。

顏料的潤濕

顏料的分散首先要進行潤濕，潤濕過程是用潤濕劑（表面處理劑）潤濕、包覆顏料表面。

“潤濕”視頻介紹（巴斯夫）顏料的細化（粉碎）顏料的細化是將團聚體顆粒破碎，它主要依靠顏料顆粒之間的自由運動（沖擊應力）和顏料團聚體通過周圍介質的應力（剪切應力）來完成。細化的基本方法有以下三種：干混法、液體剪切法和熔體剪切法。實際生產過程中是將這幾種方法聯合使用，更有利于發(fā)揮每種方法的優(yōu)點。

1.干混著色：又浮染、粉狀著色和純顏料著色，可以生產普通塑料制品。它簡化造粒工序直接用注塑、擠出等加工方法生產著色制品，避免因造粒加熱使樹脂產生降解。

2.干顏料混合物著色：當使用分散性差別很大的顏料時，及塑料加工廠家進行配色感到困難時，就可以使用顏料供應廠家提供的粉狀配色顏料混合物。

3.糊狀混合物著色：是使用三輥研磨機和捏合機等混合和混煉設備，并使用增塑劑、多元醇等液體載體把顏料研磨成糊狀的顏料色漿。

4.顏料混合物：是顏料的濃縮物，且經過細化充分分散至樹脂或分散劑中。四、常用塑料著色方法五、顏料分散的主要設備捏合機：主要用于高粘度物質之混合分散Branetali混合機：主要用于各種粘度乳液的混合和分離高速分散劑：是顏料分散設備中結構最簡單的一種三輥研磨機：主要用于揮發(fā)性低的涂料的加工球磨機：主要用于生產揮發(fā)性涂料及各種油墨、液體著色劑和配置色漿料等砂磨機：主要用于揮發(fā)性涂料及各種油墨的加工和液體著色劑、乳膠漆等的生產膠體磨：是一種無介質的分散設備，由轉子和定子組成高速混合機：主要用于干摻和粉體樹脂的混合和分散連續(xù)混合器：是一種轉子式混合器，主要用于部分物質的配料及在塑料中摻入各種纖維在液體介質中達到高品質分散的方法載體的選擇其對顏料及研磨表面皆有良好的潤濕性；‘粘性’配合方法，即在依賴粒子互相撞擊的加工法中選用低粘性，而在依賴經由液體層的剪切力的加工法則選擇高粘性；在加工的條件下和顏料間可化學相容。選擇適量的顏料和添加劑，以在機器中有恰當的流動。用熔體剪切法達到高品質分散的方法樹脂的選擇

1.對顏料和研磨表面皆有良好的潤濕性。高粘著強度。粘度受溫度的影響很小。在加工條件下和顏料間化學相容。和基料樹脂流動性