超細(xì)有機(jī)顏料水性分散體系的制備及性能研究.pdf

1、超細(xì)顏料是一種新型色素材料，被廣泛應(yīng)用于紡織、建筑、造紙等領(lǐng)域。本文通過對(duì)顏料表面包覆改性制備了超細(xì)有機(jī)顏料水性分散體系，探討了所制備的超細(xì)顏料分散體系的性質(zhì)。 研究了研磨工藝條件對(duì)顏料粒徑及其粒度分布的影響。結(jié)果表明分散體系的顏料粒徑隨研磨轉(zhuǎn)速的增加呈先減小后增大的變化趨勢(shì)，粒度分布指數(shù)隨研磨轉(zhuǎn)速的增加而增大；研磨時(shí)間越長，分散體系顏料粒徑越小，粒度分布指數(shù)越窄：吸附促進(jìn)劑滴加速度越慢，顏料粒徑越小，粒度分布寬度越窄。

2、 顏料表面改性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其用量是影響分散體系顏料粒徑和分散穩(wěn)定性的主要因素之一。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著顏料表面改性劑羧基摩爾含量的增加，顏料粒徑先減小后增大，Zeta電位絕對(duì)值增大，分散體系的離心穩(wěn)定性先增大后降低，羧基含量太低或太高都會(huì)使分散體系對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性變差。隨著顏料表面改性劑特性粘度的增加，顏料粒徑先減小后增加，Zeta電位的絕對(duì)值和分散體系的離心穩(wěn)定性先增加后減小，改性劑特性粘度過小分散體系的環(huán)境溫度適應(yīng)性差。隨著改性劑

3、用量的增加，顏料粒徑先減小后增加，Zeta電位的絕對(duì)值和分散體系的離心穩(wěn)定性隨改性劑用量的增加而增加，當(dāng)改性劑對(duì)顏料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10％后，分散體系的離心穩(wěn)定性達(dá)到100％，改性劑用量過少時(shí)分散體系的環(huán)境溫度適應(yīng)性差。 顏料表面改性劑在水相中電離是產(chǎn)生靜電斥力和空間位阻的前提條件。研究了改性劑電離試劑種類及其用量、改性劑電離時(shí)間和改性劑電離溫度對(duì)分散體系顏料粒徑和分散穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，隨著電離試劑氫氧化鈉用量的增加，顏料粒

4、徑先減小后增大，分散體系的離心穩(wěn)定性和顏料顆粒Zeta電位的絕對(duì)值先增加后降低，氫氧化鈉用量過少或過多，均會(huì)導(dǎo)致分散體系較差的環(huán)境溫度適應(yīng)性。改性劑電離時(shí)間短，電離溫度低，顏料表面改性劑的電離程度小，制備分散體系的顏料粒徑大、Zeta電位的絕對(duì)值小，分散體系的離心穩(wěn)定性和環(huán)境溫度適應(yīng)性差。 在分散體系中加入酸、堿、金屬鹽、醇和低分子分散劑等物質(zhì)也會(huì)對(duì)分散體系的分散穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。結(jié)果表明分散體系pH在1.00

5、～10.88范圍內(nèi)，隨著pH升高，顏料粒徑、Zeta電位的絕對(duì)值和分散體系的離心穩(wěn)定性先增大后減小，pH太高或太低，制備的分散體系環(huán)境溫度適應(yīng)性較差。隨著金屬鹽用量的增加，顏料的粒徑先減小后增大，分散體系的離心穩(wěn)定性、對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性和顏料表面Zeta電位的絕對(duì)值降低，且金屬鹽化合價(jià)越高影響越明顯。隨著醇用量的增加，顏料粒徑先減小后增大，Zeta電位的絕對(duì)值呈減小趨勢(shì)，醇中羥基含量越多，影響越明顯。低分子分散劑能夠有效降低顏料粒徑和Z

6、eta電位，對(duì)離心穩(wěn)定性和環(huán)境溫度適應(yīng)性影響不大。此外通過研究pH對(duì)分散體系顏料粒徑的影響，提出了溶劑化層厚度的估算方法，對(duì)深入了解超細(xì)顏料水性分散體系的分散穩(wěn)定機(jī)理具有一定的參考價(jià)值。 探討了改性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)、改性劑用量以及添加劑等因素對(duì)分散體系流變性的影響。結(jié)果表明顏料表面改性劑的羧基摩爾含量為0.56時(shí)，制備的分散體系表觀粘度較小，剪切變稀現(xiàn)象不明顯；特性粘度為79.65mL/g時(shí)，制備的分散體系表觀粘度較小，剪切變稀現(xiàn)象不

7、明顯；改性劑用量對(duì)分散體系的粘度也有影響，隨著改性劑用量的增加，分散體系的表觀粘度略有增加，當(dāng)改性劑用量對(duì)顏料質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過12％后，分散體系的表觀粘度將急劇增大。 添加劑對(duì)分散體系的表觀粘度也有影響，少量金屬鹽有助于提高分散體系的流動(dòng)性能，金屬鹽用量增加到一定程度后，分散體系的流動(dòng)性變差，對(duì)比Al3+、Mg2+和K+發(fā)現(xiàn)，Al3+和Mg2+更容易改變分散體系的表觀粘度。分散體系中添加少量醇能夠降低分散體系的表觀粘度，用量較多時(shí)分

8、散體系的表觀粘度增加，對(duì)比甲醇、一縮二乙二醇和甘油對(duì)分散體系表觀粘度的影響發(fā)現(xiàn)，甘油對(duì)分散體系的表觀粘度影響最大，其次是一縮二乙二醇。低分子分散劑對(duì)分散體系的表觀粘度影響不大。 研究超細(xì)顏料的顏色性能以及超細(xì)顏料的軋染染色效果，測(cè)定了超細(xì)顏料染色棉織物的K/S值、耐摩擦牢度和耐水洗牢度，采用視頻顯微鏡照相技術(shù)表征了超細(xì)顏料在棉織物中的滲透情況，采用XRD表征了不同粒徑顏料的晶體結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明，在相同顏料用量的情況下，顏料粒徑