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    分散劑HT A20

    一、概述

    HT A20為酸性基團改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液。改善無機顏填料在有機溶劑、樹脂溶液和聚合物中潤濕分散,減少分散過程所需時間,使粒子穩定分散在體系中,防止分散后的粒子再團聚。
    二、技術數據
    固含量:55%
    溶劑:乙醇
    外觀:淺黃色透明液體
    三、用量及用法
    HT A20加入量為無機顏填料質量分數的1-2%。
    在無機如鈦白粉氣粉碎時加入HT A20,使HT A20和顏填料充分混合。
    四、功能
    HT A20通過改性劑分子鏈中的錨固基團吸附在無機顏填料粒子表面,改性劑分子鏈中的聚丙烯酸酯能有效地包覆無機顏填料粒子,防止粒子在儲存過程中團聚,并可降低無機顏填料的含水率。由于處理后的無機顏填料粒子表面疏水性強,粒子很容易分散在有機溶劑、樹脂溶液和聚合物中。可降低體系粘度,獲得高光澤、增進遮蓋力。
    五、應用領域
    改性后的無機顏填料可用于工業涂料、建筑涂料、卷材涂料、汽車涂料、木器和家具涂料、防腐涂料、顏料濃縮漿等體系。
    六、特性和優點
    HT A20改善了無機顏填料與介質間的潤濕性,減少了分散過程所需要的時間并改善了光澤和流平,降低了粘度并避免觸變性。HT A20通過聚合物中聚丙烯酸酯鏈的空間位阻穩定作用防止儲存過程中顏料絮凝和沉淀,保持處理后的無機顏填料在體系中均勻分散。由于HT A20分子量高、性質與樹脂相近,所以HT A20不會對涂料基料耐久性產生影響。
    七、運輸及儲存
    從生產之日起1年。
    遠離熱源,于通風干燥地方存放。
    HT A20改性金紅石鈦白粉的效果優于其它表面處理劑如三羥甲基乙烷、三乙醇胺,能改善鈦白粉在介質中的再分散性和穩定性、提高鈦白粉的遮蓋力。
    1有機表面處理劑HT A20結構示意圖
    HT A20為丙烯酸類嵌段聚合物,結構示意圖如下圖1所示:
     
    圖1 有機表面處理劑結構示意圖
    HT A20分子中的錨固部分由(甲基)丙烯酸、磷酸的均聚物或共聚物組成,通過和鈦白粉間的吸引力(配位作用、共價鍵)吸附在粒子表面,將粒子隔離開來。和樹脂相容的穩定部分由丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯無規共聚物組成,賦予表面改性后的鈦白粉粒子良好的再分散性,并且能穩定均勻分散在樹脂溶液和溶劑揮發后的樹脂中。在體系干燥過程中以及干燥后,和樹脂相容的部分能包覆在鈦白粉粒子表面,防止粒子聚集,使得鈦白粉粒子在樹脂中能均勻分散。圖2表示改性劑HT A20處理鈦白粉粒子后,HT A20在粒子表面的形態。圖2a表示在樹脂溶液或溶劑中,干燥前,改性劑的錨固部分和鈦白粉粒子間通過共價鍵、配位鍵結合在粒子表面上,聚丙烯酸酯部分充分伸展,通過空間位阻作用穩定粒子;干燥后,聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹脂基體互相滲透。圖2b表示在水性體系中,干燥前,改性劑的聚丙烯酸錨固部分和鈦白粉粒子間通過共價鍵、配位鍵結合在粒子表面上,依靠靜電斥力穩定粒子;干燥后,聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹脂互相滲透。可見,雙親型嵌段聚合物改性劑HT A20對鈦白粉進行有機表面處理后,在有機溶劑體系和水性體系中,都能提高鈦白粉在介質中的分散穩定性并改善鈦白粉和樹脂的相容性。
     
    圖2 改性劑和鈦白粉粒子結合示意圖
    2有機表面處理劑HT A20應用測試
    2.1 表面有機改性后的鈦白粉在不同分散體系中的懸浮穩定性
    表1 不同處理劑改性后的鈦白粉在不同分散體系中的沉降時間(min)
    表面有機處理劑
    HT A20
    競品1
    三羥甲基
    乙烷
    三乙醇胺
    分散介質
    去離子水
    200
    20
    35
    20
    乙酸丁酯
    4000
    30
    14
    6
    備注
    以出現沉淀的時間為沉降時間,沉降距離25cm。
    鈦白粉干法改性:取100g金紅石鈦白粉、1.5g改性劑,放入到高速粉碎機里,進行干法處理。
     
    HT A20處理劑改性的金紅石鈦白粉,在水性體系和油性體系中,穩定性都優于目前金紅石鈦白粉常用的表面處理劑。這是因為,HT A20處理劑中含有羧基、磷酸和酯基,同時提高了親水親油的性能。在表面處理的時候,HT A20的羧基、磷酸和鈦白粉表面進行強力錨合,處理劑脫附幾率大大減少;羧基和酯基的存在,使得表面處理后的鈦白粉具有與水性體系、油性體系良好的相容性。
    2.1 表面有機改性后鈦白粉的遮蓋力
    2 遮蓋力測試結果(g/m2
    處理劑
    HT A20
    競品1
    三羥甲基乙烷
    三乙醇胺
    遮蓋力
    501.5
    754.5
    720.0
    744.5
    鈦白粉干法改性:取10g金紅石鈦白粉、90g重鈣,1.5g改性劑,放入到高速粉碎機里,進行干法處理。
    遮蓋力測試取處理后粉體10g,加入到35gE-20環氧樹脂(60%)中,加入混合溶劑5g,用調漆刀攪拌均勻,用錐形磨研磨至一定的細度后,用狼毛刷在黑白格上涂刷,以看不到黑白格的區別為止,涂刷所用的物料質量總和乘以50,即為遮蓋力相對數值。
    從表2可以得知,雙親型嵌段聚丙烯酸酯改性劑HT A20對于金紅石鈦白粉的表面有機化改性效果明顯優于其它表面處理劑,對遮蓋力的提高起到了重要的作用。與三羥甲基乙烷比較,HT A20改性后的復合鈦白遮蓋力提高了30%。這是因為HT A20中的羧基和鈦白粉表面結合后,聚丙烯酸酯鏈阻止了鈦白粉顆粒的二次團聚,使得鈦白粉顆粒能夠均勻的分散在溶劑體系及環氧樹脂基體中,從而能夠保證金紅石鈦白粉的遮蓋力得到充分展現。
     

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