Как выбрать диспергатор для разных типов пигментов?

Выбор правильного диспергатор пигментов Диспергирование имеет важное значение для достижения равномерного цветопередачи, стабильной вязкости и надежных условий хранения в лакокрасочных и чернильных составах. Различные пигменты имеют разные поверхностные характеристики, структуру частиц и взаимодействие с окружающей средой. Диспергатор, хорошо работающий с одним пигментом, может не дать таких же результатов с другим.

Компания Polywill разрабатывает добавки для лакокрасочных покрытий и чернил, включая смачивающие и диспергирующие агенты для различных типов пигментов и рецептур. При выборе диспергирующий агент для пигментов, Разработчикам рецептур следует учитывать химический состав поверхности пигмента, адсорбцию диспергирующего вещества, совместимость со смолой и дозировку, а не полагаться только на классификацию пигмента.

1. Разберитесь в основных различиях между типами пигментов.

Различные пигменты, включая неорганические пигменты, такие как диоксид титана и оксиды железа, органические пигменты и сажа, обладают различными поверхностными характеристиками и дисперсионными свойствами.

Эти различия влияют на то, насколько легко пигменты смачиваются, насколько эффективно диспергирующие вещества адсорбируются на их поверхностях и насколько хорошо частицы остаются разделенными во время хранения и применения.

Неорганические пигменты, такие как оксиды железа, обычно требуют внимания к химическому составу поверхности и совместимости с дисперсионной средой. Диоксид титана часто оценивается отдельно, поскольку обработка его поверхности может существенно повлиять на выбор диспергирующего агента. Органические пигменты могут потребовать эффективной адсорбции и стерической стабилизации, в то время как сажа представляет дополнительные проблемы, связанные с ее удельной поверхностью и агрегатной структурой.

Таким образом, тип пигмента является полезной отправной точкой, но при выборе также необходимо учитывать конкретный сорт пигмента и условия его приготовления. диспергирующая добавка для пигментов.

2. Как обработка поверхности диоксидом титана влияет на выбор диспергирующего агента?

Диоксид титана (TiO₂) — важный неорганический пигмент, используемый в лакокрасочных покрытиях благодаря его способности придавать покрытиям непрозрачность и укрывистость. Однако различные марки TiO₂ могут вести себя по-разному в процессе диспергирования, даже при схожих размерах частиц.

В случае диоксида титана обработка поверхности также играет важную роль в выборе диспергирующего агента. Различные неорганические и органические методы обработки поверхности могут влиять на сродство к поверхности, смачиваемость и адсорбцию диспергирующего агента.

Следовательно, даже для сортов диоксида титана со схожим размером частиц могут потребоваться различные технологии диспергирования или уровни дозировки для достижения оптимальной эффективности.

При оценке диспергатора для TiO₂ разработчикам рецептур следует учитывать обработку поверхности пигмента, его сродство к диспергатору и совместимость с окружающей смолой или жидкой средой. Лабораторные исследования помогут определить, обеспечивает ли выбранная добавка подходящую вязкость, укрывистость и стабильность при хранении.

3. Почему для органических пигментов необходим тщательный подбор диспергирующего агента?

Органические пигменты, особенно высокоэффективные органические пигменты с мелкими частицами, часто представляют собой проблему из-за их относительно большой удельной поверхности и сложной химии поверхности.

Высокомолекулярные полимерные диспергаторы, содержащие подходящие якорные группы, сродные к пигментам, могут способствовать улучшению адсорбции и обеспечивать стерическую стабилизацию.

Однако эффективность диспергатора зависит как от химического состава поверхности пигмента, так и от его совместимости с окружающей смолой или жидкой средой.

Эти факторы объясняют, почему диспергатор, подходящий для одного органического пигмента, может не одинаково хорошо работать с другим. Эффективность якорных групп зависит от поверхности пигмента, в то время как полимерные цепи должны оставаться совместимыми с окружающей средой для обеспечения эффективной стабилизации.

В процессе разработки рецептуры диспергатор следует оценивать в сочетании с конкретной системой органических пигментов и смол. К соответствующим показателям относятся интенсивность цвета, прозрачность (при необходимости), вязкость и устойчивость к флокуляции при хранении.

4. Чем отличается дисперсия технического углерода?

Диспергирование технического углерода может представлять собой сложную задачу из-за его высокой удельной поверхности и сложной структуры агрегатов, а также склонности этих агрегатов к образованию более крупных агломератов..

Важно различать агрегаты и агломераты. Первичные частицы сажи обычно соединяются в агрегаты за счет прочных связей. Эти агрегаты могут объединяться в более крупные агломераты за счет более слабых взаимодействий. Традиционное измельчение в основном помогает разрушить агломераты; оно не обязательно разделяет агрегаты на отдельные первичные частицы.

Следовательно, диспергирующее вещество должно обеспечивать эффективное смачивание и стабилизацию, а также предотвращать нежелательное объединение частиц после измельчения.

Дозировка также зависит от конкретного сорта технического углерода. Высокоцветный технический углерод и обычные сорта могут различаться по удельной площади поверхности, структуре и химическому составу поверхности, что может повлиять на потребность в диспергенте. Для некоторых сортов может потребоваться более высокая дозировка, но не следует предполагать, что для каждого сорта технического углерода требуется одинаковое количество.

Оценка должна включать в себя определение окраски, степени почернения, наличия синего оттенка, вязкости и стабильности при хранении. Эти результаты помогают определить, подходит ли выбранный диспергатор и дозировка для конкретной рецептуры.

5. Подберите диспергатор к рецептуре.

Выбор пигмента — лишь одна из составляющих оценки диспергирующего агента. Окружающая среда также влияет на адсорбцию и стабилизацию.

Системы на водной основе, на основе растворителей и без растворителей могут различаться по полярности, совместимости со смолами и способу взаимодействия полимерных цепей с жидкой средой. Диспергатор, эффективно работающий в одной системе, может не обеспечивать эквивалентную эффективность в другой.

В случае полимерных диспергаторов подходящие якорные группы помогают добавке адсорбироваться на поверхности пигмента, в то время как совместимые полимерные цепи распространяются в окружающую среду и способствуют стерической стабилизации. Электростатическое отталкивание также может способствовать стабильности частиц в зависимости от химического состава диспергатора и условий рецептуры.

При оценке диспергатор пигментов, Разработчикам рецептур следует учитывать следующее:

• Химический состав пигментов на поверхности и обработка поверхности
• Адсорбционные и якорные группы диспергатора
• Совместимость со смолой и жидкой средой.
• Вязкость и изменение цвета в процессе диспергирования
• Стабильность при хранении и последующей обработке.

Эти факторы помогают сузить круг вариантов до проведения лабораторных испытаний и снизить риск выбора добавки, основываясь только на ее общей категории.

6. Какое количество диспергатора следует добавить?

Дозировка диспергатора зависит от типа пигмента, конкретной марки пигмента, характеристик поверхности и системы рецептуры. Слишком малое количество диспергатора может привести к недостаточному покрытию поверхности и плохой стабилизации, в то время как неподходящая дозировка может повлиять на вязкость, проявление цвета или общую эффективность рецептуры.

Например, для Coadd™ D-6075B, высокомолекулярного полимерного диспергатора для лакокрасочных материалов на водной основе, рекомендуемые диапазоны дозировки различаются в зависимости от типа пигмента.

Типичные начальные диапазоны, основанные на массе пигмента, включают 1,5–3,01 TP3T для диоксида титана, 15–401 TP3T для органических пигментов и 20–501 TP3T для сажи. Эти значения являются общими рекомендациями, а не фиксированными требованиями к рецептуре. Оптимальную дозировку следует подтвердить лабораторными испытаниями с использованием конкретного сорта пигмента и рецептуры покрытия.

Ниже приведена сводная информация о рекомендуемых производителем диапазонах дозировки препарата Coadd™ D-6075B.

Эти диапазоны являются рекомендациями для конкретных продуктов, а не универсальными требованиями для всех диспергаторов или пигментов. В частности, диапазон содержания технического углерода не следует интерпретировать как требование, согласно которому для каждого сорта технического углерода требуется дозировка 20% или более. Необходимое количество следует определять путем испытаний и сверять с последней версией технической документации на продукт.

7. Практическое руководство по выбору диспергаторов

В таблице ниже приведены основные факторы, которые следует учитывать при оценке диспергирующий агент для пигментов для разных типов пигментов.

Данное руководство служит отправной точкой для выбора и тестирования диспергатора. Фактические характеристики зависят от конкретного сорта пигмента, химического состава добавок, системы смол и условий обработки.

8. Как лабораторные исследования могут подтвердить выбор?

Лабораторные исследования необходимы для подтверждения эффективности выбранного диспергатора в предполагаемой рецептуре. Описание продукта и рекомендуемые диапазоны дозировок помогают сузить круг вариантов, но они не могут заменить тестирование на практике.

Практическая оценка должна учитывать несколько аспектов:

• Эффективность дисперсии: Оцените, обеспечивает ли диспергатор эффективное смачивание и измельчение пигмента в выбранных условиях обработки.
• Вязкость: Измеряйте вязкость во время приготовления и после хранения, чтобы выявить нежелательные изменения.
• Цветопередача: Оцените интенсивность цвета, черноту, синий оттенок, блеск или прозрачность в зависимости от пигмента и способа применения.
• Стабильность при хранении: После хранения проверьте наличие осадка, флокуляции или других изменений.
• Совместимость рецептуры: Убедитесь, что диспергатор эффективно взаимодействует с выбранной смолой и жидкой средой.

Сравнение нескольких уровней дозировки может помочь определить подходящий диапазон рабочих параметров, вместо того чтобы предполагать, что увеличение концентрации диспергирующего вещества всегда улучшит эффективность.

Заключение

Выбор подходящего диспергатор пигментов Это требует понимания характеристик поверхности пигментов, адсорбции диспергаторов, совместимости рецептур и дозировки. Обработка поверхности диоксидом титана может повлиять на выбор диспергатора, для органических пигментов может потребоваться эффективное полимерное закрепление и стерическая стабилизация, а для технического углерода необходимо учитывать его агрегатную структуру и специфические свойства, характерные для его марки.

Компания Polywill предлагает диспергирующие добавки для различных типов пигментов и рецептур. Продукт Coadd™ D-6075B содержит опубликованные рекомендации по дозировке для диоксида титана, других неорганических пигментов, органических пигментов и сажи. Сочетая эти рекомендации с лабораторными испытаниями, разработчики рецептур могут определить подходящий диспергатор и дозировку для конкретного применения в лакокрасочных материалах или красках.

Компания Polywill обладает более чем 30-летним опытом работы в отрасли и научно-исследовательским центром площадью более 5000 м². Компания имеет 32 патента, в том числе 17 международных патентов, что подтверждает ее постоянную работу в области разработки аддитивных технологий и технических решений для промышленных заказчиков.