为了获得高质量的涂料，颜料分散必须是液体，具有最佳的粒径，并在很长一段时间内保持稳定。表面活性剂可以分散和稳定颜料颗粒。在研磨过程中，分散剂分散和稳定较小的颜料颗粒，限制再团聚。这些相同的分散剂有助于防止絮凝的色素颗粒在存储和混合在白色基础，乳胶漆。本研究着眼于提高颜料分散体的保质期，以及增强颜料分散体与水性白基乳胶漆的相容性。
实验
原材料188金宝搏bet官网
以含9-10 mol EO的壬基苯酚(STD NP)和含色素亲和基团的高分子量嵌段共聚物(STD BCP)为标准分散剂。比较的非离子表面活性剂为E-Sperse®326 (326)， E-Sperse 343(343)和E-Sperse 345(345)。比较阴离子表面活性剂为E-Sperse 713(713)、E-Sperse 1202(1202)、E-Sperse 1203(1203)和E-Sperse 1204(1204)。713和1202是硫酸盐，1203和1204是磷酸盐。酞绿(PG7)是一种有机颜料，在研究中被分散在水性体系中。润湿剂、消泡剂和杀菌剂在所有配方中均相同。
分散剂预筛选
将重量为50%的PG7加入到重量为50%的demineralized water (DMW)中。使用注射器，以滴式方式添加STD NP，直到颜料进入溶液。记录所需的STD NP的体积，并将其转换为100%活性产物的质量。STD、BCP和其他表面活性剂也用类似的方法进行了评价。任何要求等于或小于STD NP质量的产品都要在分散剂需求测试中进行测试。
分散剂的需求
将PG7重量的50%添加到DMW重量的50%。计算分散剂的增量体积添加量，考虑到密度，活性百分比和使用的颜料的克数。在实施高速研磨之前，可能需要等分的分散剂来润湿颜料和消泡剂。研磨后，测量粘度。加入相同的分散剂，搅拌并测量粘度。不断重复，直到粘度变平或继续上升。与标准粘度或剂量相比，任何具有较低粘度或需要较低剂量才能达到低粘度的分散剂都被考虑用于颜料分散制备。
颜料分散制剂
有机颜料分散配方的一般配方见表1。除颜料外188金宝搏bet官网，所有材料均装入不锈钢双壁容器中，然后放置在带有聚四氟乙烯研磨叶轮的分散剂上。在以低转速搅拌5-10分钟以均匀化后，缓慢添加色素超过20 - 30分钟。一旦颜料被纳入，锆®加入珠粒，提高磨速。研磨至少30分钟后进行检查。一旦研磨遇到7+ Hegman，色散就完成了。
水性，内部缎面涂料是在当地的五金和油漆商店购买的。这些涂料的树脂体系是丙烯酸或苯乙烯丙烯酸。颜料分散体以大约8盎司/加仑的速度添加到乳胶漆中。将涂料放置在调漆器中约4分钟，或直到均匀。
粘度
根据ASTM D 2196，颜料分散体和着色涂料的初始粘度是在分散体或涂料放置一夜后，在25°C下使用校准的旋转粘度计确定的。颜料分散体和着色涂料被放置在54°C的烤箱中。在烤箱中放置1周和2周后再次测试粘度，以确定储存稳定性。
色差
ASTM D 2244, E 308和E 1164是计算色差，使用CIELab和使用分光光度计进行物体颜色评估的参考标准。用X-Rite分光光度计测定了使用标准表面活性剂和其他表面活性剂的着色涂料之间的色差。着色涂料在Leneta 3B不透明度图表上使用自动拉丝机和#40拉丝棒拉下，这相当于4mil湿膜厚度。胶片被允许在一个垂直的位置干燥在一个挂图衣架上。干燥后，使用CIELab颜色系统测量白色背景上的三个点。取这些测量值的平均值，并与使用标准表面活性剂的着色涂料的平均测量值进行比较。色差可以用一个叫做DE的数值来表示cmc，这是基于明度、色度和色相变量。德cmc结果被用作STD NP和STD BCP与其他DAs的比较。
颜色验收
对着色涂料进行“摩擦”，以确定颜料分散体与涂料的兼容性。颜料在颜料分散完成后立即着色，然后在颜料分散在54°C的烤箱中保存两周后再次着色。着色涂料在Leneta 3B不透明度图表上使用自动拉丝机和#40拉丝棒拉下，这相当于4mil湿膜厚度。用戴着手套的手指做圆周运动，轻轻按压薄膜，立即进行揉搓。胶片被允许在一个垂直的位置干燥在一个挂图衣架上。干燥后，检查漩涡，注意漩涡和未扰动薄膜接触点的颜色差异。用肉眼看，擦得好的没有颜色差异，而擦得差的则有极大的颜色差异。为了获得定量参考，使用CIELab颜色系统和X-Rite分光光度计测量未扰动涂料的三个点，然后在扰动表面(或“漩涡”)测量三个点。计算被扰动表面与未被扰动表面的色差。如果DEcmc标准值大于DE值cmc在所测试的分散剂中，用该分散剂配制的颜料分散剂被认为比用标准分散剂配制的颜料分散剂与涂料的相容性更好。
脱水收缩作用
在54°C的烤箱中放置一周和两周后，测量着色涂料的脱水或分离程度。使用牙科尺，在储存着色涂料的4盎司罐子中测量在涂料顶部形成的半透明液体层。将这些测量值与未着色的油漆进行比较，并与纳入本研究中使用的标准的着色油漆进行比较。
光泽
20°和60°光泽度，基于ASTM D 523，使用微型三光泽光泽度计测量。着色涂料在Leneta 3B不透明度图表上使用自动拉丝机和#40拉丝棒拉下，这相当于4mil湿膜厚度。胶片被允许在一个垂直的位置干燥在一个挂图衣架上。干燥后，测量白色背景上的三个点。取这些测量值的平均值，并与使用标准表面活性剂的着色涂料的平均测量值进行比较。
结果
颜料分散粘度
最初，所有颜料分散体的粘度都在432到6265 cps之间(表2)。除了1204外，所有比较DAs的初始粘度都低于标准。
图1显示了在54°C的烘箱中最初测量的颜料分散的粘度测试结果，一周后和两周后。在放入烤箱后，标准品和1204的粘度显著增加。初次测量后，STD BCP粘度过高，无法用旋转粘度计测量。STD BCP是一种搅拌时不稀的块状糊状物。在烤箱中放置一周后，STD NP的粘度上升到166,000 cPs，然后上升到775,000 cPs。STD NP是一种含空气的膏体，具有触变性，但不是液体。所有含有相对DAs的颜料分散体在烘箱中后都是触变性的，但一旦稀释，粘度就可以测量。除1204外，所有比较分散体都保持在40000 cPs以下，阴离子- 713和1202 -在一周内保持最低粘度，两周后343、345、1202和1203保持在20000 cPs以下。总的来说，1202表现最好，在烤箱中放置两周后，粘度最高，达到5155 cPs。
油漆粘度
图2-4显示了将颜料分散体混合到三种市售白色丙烯酸基中，在54°C的烤箱中初始测量，一周后和两周后的粘度测试结果。
丙烯涂料中1,326、343、345、1202和1203在烘箱中储存两周的粘度均低于STD NP和STD BCP。在丙烯酸涂料2中，在加热储存两周后，所有加入相对DAs的颜料分散体的粘度都低于两个标准。STD NP在丙烯酸涂料2中初始和存储一周后粘度最低。在丙烯酸涂料中，3std NP的整体粘度最低，但相对的DAs优于STD BCP。
颜料分散体混合到苯乙烯丙烯酸，白色基漆的粘度结果，以相同的方式测量丙烯酸涂料，如图5所示。在贮藏两周期间，STD NP的粘度总体上最低，但STD BCP的粘度显著高于DAs。
色差
所有着色涂料都与含有STD NP和STD BCP的相应着色涂料进行了测量。对每种颜料的L*a*b*和L*C*h结果进行了评价。图6显示了丙烯酸涂料中PG7颜料分散体与STD BCP的CIELab结果。大多数结果接近标准(坐标轴的交点)，但更多地偏向黄/红。离群值是深入绿色区域的STD NP9，它被标记为略微可接受，因为它正好在椭圆形描绘的范围内，仍然被认为与STD BCP相当。
图7显示了苯乙烯丙烯酸涂料中PG7颜料分散体与STD BCP的CIELab结果。大多数结果都是黄色/绿色的，超过一半的结果是红色的，表明勉强可以接受。STD NP9也在绿色区域，但向黄色区域偏高。其他两种丙烯酸涂料的效果与丙烯酸涂料1相同。
作为一般规则，如果DEcmc小于1.0的表面活性剂与用于颜料分散的标准的表面活性剂相当。DE如表3所示cmc以STD BCP为标准表面活性剂时，对着色涂料的性能有显著影响。所有的分散剂都有DEcmc在丙烯涂料中小于1.0。采用DE对分散剂进行了测试cmc在苯乙烯丙烯酸漆中小于1.0的分别为326、343和1204。
DE如表4所示cmc以STD - NP为标准表面活性剂时，对着色涂料的性能有显著影响。所有的分散剂都有DEcmc在苯乙烯丙烯涂料中小于1.0，在丙烯涂料中小于3。采用DE对分散剂进行了测试cmc在丙烯酸涂料2中小于1.0的是阴离子- 713,1202,1203和1204。在DE中，没有一个DAs测试低于1.0cmc1.丙烯颜料。
颜色验收
丙烯酸涂料1的擦除结果(图8)表明，最初没有一种颜料分散体具有与STD NP一样好的颜色接受性，而由343、345、1202、1203和1204制成的分散体具有比STD BCP更好的颜色接受性。用颜料分散体着色的涂料经过两周的热老化后，在相容性方面表现出更大的差异。343、345和1203 DE较低cmc比任何一个标准都要高。326和1202在热老化后表现优于STD BCP。
丙烯酸涂料2的擦除结果(图9)显示，没有一种颜料分散体最初提供与STD NP一样好的颜色接受度，而所有分散体都比STD BCP有更好的颜色接受度。在经过2周热老化的有色涂料中，326、343、345和1203的DE较低cmc比任何一个标准都要高。1204在热老化后表现优于STD BCP。
丙烯酸涂料3的擦除结果(图10)显示，所有颜料分散体最初都比STD NP提供更好的颜色接受度，而没有一个分散体显示比STD BCP更好的颜色接受度。在经过2周热老化的有色涂料中，343和1203的DE较低cmc比任何一个标准都要高。1202和1204在热老化后表现优于STD NP。
苯乙烯丙烯酸涂料的擦除结果(图11)显示，由326、1203和1204制成的颜料分散体最初比STD NP具有更好的色彩接受性，而除345外的所有分散体都比STD BCP具有更好的色彩接受性。在经过2周热老化的有色涂料中，343和1203的DE较低cmc比任何一个标准都要高。326热老化后表现优于STD NP。
脱水收缩作用
在未着色的油漆和在丙烯酸涂料中含有标准分散剂的颜料分散体着色的油漆之间没有显着的差异。苯乙烯丙烯涂料有一定的脱水现象，不仅有一层透明，而且有一层白色。这发生在有色涂料与比较DAs，以及标准DAs。透明层为1.0 ~ 1.5 mm，白色层为8 ~ 13 mm。摇晃时，油漆很容易均质化。
光泽
对于训练有素的观察者来说，一个可感知的差异将是五个光泽单位或更大的差异。光泽读数显示，初始读数与三天后和七天后的读数之间没有显著差异。也有，比较DA着色涂料和标准着色涂料之间没有显著差异。3天和7天的样本也与初始标准读数进行了比较，没有明显差异。
结论
这项研究没有揭示任何分散剂，包括标准，在所有的颜料分散和油漆中起作用。阴离子分散剂E-Sperse 1202和1203的应用性能优于其他标准。特别是E-Sperse 1202在颜料分散中保持了较低的粘度。E-Sperse 1203已被证明有助于所有测试涂料的颜色接受性，丙烯酸和苯乙烯丙烯酸。非离子材料E-Sperse 326、343和345在大多数应用测试中表现出优于标准的结果，但它们显著改善了着色涂料(包括丙烯酸和苯乙烯丙烯酸)的显色性和分散质量。总之，为了提高颜料分散体与丙烯酸或苯乙烯丙烯酸涂料的相容性，E-Sperse 326、343、345和1203表现出优于标准的性能。用E-Sperse 1202配制可提高颜料分散的稳定性。n
参考文献
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