3.2 吸光度與分散性的關系
吸光度可以反映出粉體在水中的解絮凝能力。在分散液相同位置處,當吸光度越大時,表明分散液濃度越高,即粉體在水中的懸浮穩定性越好,粉體的解絮凝能力越強。相反,當吸光度越小時,表明分散液濃度越低,粉體在水中發生沉降的量越多。
圖1粉體在水中的分散狀態
空白表示未改性鈦白;改性表示改性后鈦白;對比表示市場對比鈦白
Fig.1 The dispersion of TiO2 in water
(Left:Original TiO2; Middle: Modified TiO2;Right:The commercial TiO2)
表2 吸光度測定
Table2 Absorbance test
改性劑 | 無 | DS-192L | 市場對比樣 |
吸光度 | 0.102 | 0.358 | 0.117 |
通過表2吸光度測試數據可知,采用改性劑DS-192L和DS-192P改性的鈦白粉吸光度數值明顯增大,說明DS-192L和DS-192P均達到良好的改性效果,粉體的懸浮穩定性提高,解絮凝能力提升。
3.3 沉降與分散穩定性的關系
沉降實驗可以直觀反映出粉體在分散液中的穩定程度。實驗采用重力沉降法測試其分散液穩定性。對于相同濃度的分散液而言,清水層高度越小,說明沉降率越低,粉體在水中的分散穩定性越好。
圖2超聲分散后粉體的沉降對比
(A:未改性鈦白;B:改性后鈦白;C:市售鈦白)
Fig.2 Comparison of settlement condition after ultrasound dispersion
(A: Original TiO2; B:Modified TiO2; C:The commercial TiO2)
從圖2可知,改性后鈦白粉沒有出現清水層,而未改性鈦白粉和對比樣均出現了明顯的水層。說明改性粉體在水中的分散穩定性明顯提高。
3.4 粘度與分散穩定性的關系
當分散液漿料的顏料承載量越高時,粉體顆粒之間的距離減小,碰撞幾率增大,分散液的粘度也會隨之升高。而分散劑吸附于粉體顆粒表面時,能夠有效降低顆粒之間的相互碰撞,使體系的粘度降低。但是,當分散劑的用量不足時,分散劑分子可能會同時吸附于多個顆粒表面而形成聚沉,此時分散液的粘度會逐漸增大。因此,當分散液的粘度較低,漿料的流動性良好時,分散液的穩定性越好。
色漿分散實驗進行了以下三組實驗:
表3 色漿分散實驗
Table 3 Stability test of aqueous paste
實驗編號 | 粉體類型 | 涂易樂?DS-194H添加量 |
1# | 空白鈦白粉 | 2% |
2# | 空白鈦白粉 | 6% |
3# | 改性鈦白粉 | 2% |
測試粘度變化得到圖3如下:
圖3粘度變化曲線
Fig.3 Viscosity curve
通過圖3分散漿料粘度變化曲線可知,進行研磨分散實驗時,改性后的鈦白粉只需較少的分散劑即可達到很好的降粘效果。而且在儲存過程中,分散液的粘度沒有發生明顯升高,說明漿料沒有發生明顯的聚沉現象,分散液的穩定性較好。
結語
(1)通過實驗證明,包覆后粉體在水中的解絮凝能力提升,能夠達到快速分散的目的。
(2)改性鈦白粉制成的分散液的分散穩定性明顯提高。
(3)經過涂易樂?DS-192L和DS-192P包覆后的鈦白粉在色漿制備過程中,所需分散劑的用量大幅減少。
(4)涂易樂?DS-192L和DS-192P是比較適合于制作易分散的鈦白粉。
參考文獻
1. 王卉,渠毅.中國涂料行業VOC污染控制政策法規研究及國內外相關法規對比分析[J].現代涂料與涂裝,2016.19(12):28-31.
2. 肖勇麗.鈦白粉在涂料中的應用概述[J].四川冶金,2014.36(1):9-13.
3. 姚文靜.近期國內外鈦白粉市場[J].中國鈦業,2017.1:11-15.
4. 李禮,陳新紅,杜劍橋等.水性涂料中鈦白粉顏料性能與應用性能的關系[J].現代涂料與涂裝,2014.17(11):14-17.
5. 王瑥. 鈦白粉表面包覆的表征及機理[D]. 云南:昆明理工大學,2011.
6. 張智濤. 鈦白粉表面包膜改性技術研究[D]. 云南:云南大學,2013.
7. 陳隆. 金紅石型鈦白粉無機-有機包覆及耐候性研究[D]. 湖南:湖南工業大學,2016.
8. 肖進新,趙振國.表面活性劑應用原理[M].北京:化學工業出版社,2015.227-247.
9. Milton J. Rosen ,Joy T. Kunjappu. Surfactants and Interfacial Phenomena[M].崔正剛,蔣建中.第四版.北京:北京工業出版社,2015.248-261.