周工解涂

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摘要：

本文是分散剂系列知识的文章之一，介绍了颜料的形态和粒径、颜料的分散过程。并详细介绍了分散剂的作用，如防止反粗、提升光泽、改善流平、提高研磨效率、提高着色力、降低粘度、防止浮色发花、防沉降、防止絮凝、增加展色性、透明度（或遮盖力）等。

关键词：

颜料结构，颜料分散，润湿分散，分散剂的作用，浮色，发花，防止絮凝，防沉，展色性

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前言

涂料广泛应用于我们日常生活中，起到了对被涂特件的保护、装饰及特殊功能作用。涂料主要由成膜物质（树脂）、颜填料、助剂和溶剂（或水）组成。随着工业的发展与生活水平的提高，颜料被越来越多地应用到涂料油墨工业当中以赋予更好的表观效果。与染料不同，颜料通常不溶于所使用的介质，大多数情况下都是以聚集体的方式存在。要得到好的着色力、遮盖力及色度等，必须将颜料的聚集体打开并保持稳定。如果颜料没有分散好，许多缺陷就有可能发生，如：絮凝、失光、颜色偏移、浮色/发花、贝纳尔漩涡、沉淀等。本文介绍了分散剂在颜料分散时所起的作用。

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颜料的形态及粒径

在涂料中，颜料大多被制成悬浮液使用。

颜料的粒径范围分布很宽，一般从0.05μm到1mm之间。但研究表明，当颜料的粒径在0.05μm-0.5μm之间时，具有最佳的着色力、光泽、遮盖力和耐候性等。图1显示了不同颜料粒径的对比（图片来源：EVONIK资料）。图片

图1 不同颜料粒径对比图

颜料制造过程中形成的最小粒子称为原始粒子，它以单晶体或者一组晶体存在，粒径非常小。而原始粒子之间以面和面相结形成的团块，称为聚集体，聚集体比较紧密，一般的分散设备很难将其分散成原始粒子。而原始粒子和附聚体通过范德华力结合在一起，形成的较大的颜料粒状团块，称为附聚体。附聚体粒子之间以点、边、角相接触，粒子间作用力小，可通过机械的力量将其分散成原始粒子或聚集体。

图2 颜料的原始粒子、聚集体和附聚体

我们希望颜料分散后成为原始粒子的悬浮液（理想状况），至少也是聚集体和原始粒子的悬浮液。但体系的趋势是从高能态回复到低能状态，故以微细颗粒分布的颜料容易聚集成絮凝体。从结构上看，絮凝体与附聚体非常相似，但絮凝体中颜色之间是树脂溶液而不是空气。分散剂的存在会阻止或减缓絮凝的....