1、.,1,粉體表面處理技術(shù),上海三正高分子材料有限公司,.,2,影響粉體性能的基本因素,粉末材料的化學(xué)成分 粉末材料的晶體結(jié)構(gòu) 粉末材料的形貌特征 粒徑 粒徑分布 形狀 粉末材料的表面性質(zhì) 表面能 表面張力 表面化學(xué)位 表面官能團(tuán) 表面酸堿性,.,3,粉體表面改性的目的,增加相容性 提高分散性 賦予新功能 著色力 遮蓋力 耐侯性 耐熱性 提高附加值 控制釋放 環(huán)境保護(hù),.,4,改性技術(shù)的內(nèi)容與發(fā)展趨勢(shì),粉體表面該性的原理和方法 表面改性劑 表面改性工藝與設(shè)備 改性過(guò)程的控制與產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù) 表面性能設(shè)計(jì) 改性產(chǎn)品年增長(zhǎng)15% 新型表面改性劑及改性設(shè)備 超細(xì)化、活性化及晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化統(tǒng)一,.,5,粉

2、體的表面及界面性質(zhì),比表面積 比表面積=形狀因子/（密度X平均粒徑） 表面能 表面能=表面張力X比表面積 表面官能團(tuán) 種類、數(shù)量與比例 表面潤(rùn)濕性（接觸角） 表面電性能,.,6,粉體表面改性方法,涂敷改性（冷法、熱法） 石英砂涂敷樹(shù)脂，提高鑄造時(shí)粘結(jié)性 表面化學(xué)改性（主要方法） 顆粒表面性質(zhì)、改性劑種類、用量用法及工藝設(shè)備與操作條件 沉淀反應(yīng)改性（鈦白、云母） 機(jī)械化學(xué)改性 高能改性、酸堿處理等,.,7,粉體表面改性設(shè)備,高速混合（捏和）機(jī) HYB高速氣流沖擊式粉體表面處理機(jī) （東京理科大學(xué)、奈良機(jī)械制作所） 球磨機(jī)、砂磨機(jī) 液相表面處理 噴霧表面處理,.,8,粉體表面改性劑,偶聯(lián)劑 硅烷類；

3、鈦酸脂、鋁酸脂、鋯酸脂類 表面活性劑（離子型、非離子型） 有機(jī)聚合物、有機(jī)硅 不飽和有機(jī)酸、丙烯酸樹(shù)脂 氫氧化物及其鹽 超分散劑,.,9,顏料的表面處理,-超分散劑技術(shù),.,10,超細(xì)粉末的分散性,粉末分散性的具體表現(xiàn) 粉末分散的難易程度 決定加工能耗與時(shí)耗 分散粉體的穩(wěn)定性 決定儲(chǔ)存穩(wěn)定性及最終實(shí)用性能 抗絮凝，抗沉降，抗浮色等 流動(dòng)性，流平性，遮蓋力 光澤，亮度，著色強(qiáng)度,.,11,影響粉末分散性的基本因素,不可更改因素 粉體材料的化學(xué)成分 粉體形貌 粒徑與粒徑分布 可更改因素（提高分散性的手段) 1)干燥工藝 2)表面處理劑(改變表面能， 表面酸堿性 表面張力,表面化學(xué)位，表面官能團(tuán))

4、3)潤(rùn)濕分散劑(改變粉末/介質(zhì)界面張力，降低界面自由能，提高分散穩(wěn)定性),.,12,粉體分散領(lǐng)域的研究課題,粉末表面結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試 表面處理劑的選擇及其吸附機(jī)理 表面處理劑與介質(zhì)及其它表面活性 物質(zhì)之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附,吸附層結(jié)構(gòu) 表面處理劑與分散介質(zhì)的相互作用 表面處理工藝與設(shè)備 關(guān)鍵：表面處理劑(潤(rùn)濕分散劑),.,13,CH系列超分散劑,結(jié)構(gòu)特征與應(yīng)用特點(diǎn),.,14,顏料分散的基本過(guò)程,1）潤(rùn)濕過(guò)程 液固界面取代氣固界面；潤(rùn)濕角 2）破碎過(guò)程 外力作用；粒子團(tuán)聚與破碎平衡 3）穩(wěn)定過(guò)程 影響分散穩(wěn)定性的基本因素 分散穩(wěn)定的基本特征,.,15,潤(rùn)濕分散劑的作用機(jī)理,1）降低液 / 固界面張力

5、2）電荷穩(wěn)定機(jī)理 雙電層理論 3）空間穩(wěn)定機(jī)理 熵排斥理論 滲透排斥理論,.,16,潤(rùn)濕分散劑的常見(jiàn)類型,1）水性體系 聚磷酸鹽 表面活性劑 水溶性聚合物 2）非水分散體系 天然高分子 合成高分子 偶聯(lián)劑,.,17,傳統(tǒng)潤(rùn)濕分散劑的局限性,1）親水基結(jié)合力不強(qiáng)，易脫附 起親水作用，不為顏料表面性質(zhì)設(shè)計(jì) 2）親油基為正構(gòu)烷烴，相容性欠佳 非極性基團(tuán)，不適應(yīng)極性介質(zhì) 3）親油基太短，位阻不夠 碳鏈長(zhǎng)度不超過(guò)18個(gè)碳原子,.,18,超分散劑的錨固基團(tuán),錨固基團(tuán)取代親水基針對(duì)顏料表面設(shè)計(jì) (1)強(qiáng)極性表面 單點(diǎn)化學(xué)鍵結(jié)合 (2)弱極性表面 多點(diǎn)氫鍵結(jié)合 (3)非極性表面 表面增效劑,.,19,超分散劑

6、的溶劑化鏈,1）單端官能化 2）相容性可調(diào) 單體種類及配比 溶解度參數(shù) 容劑化鏈極性 相似相容原則 3）容劑化鏈長(zhǎng)度 分子量控制,.,20,超分散劑的吸附形態(tài),.,21,超分散劑作用機(jī)理示意圖,.,22,超分散劑的吸附性能,Rehacek方法,.,23,超分散劑在磁粉表面的吸附等溫線 (Mn=700),超分散劑在磁粉表面的吸附等溫線 (Mn=1500),超分散劑在磁粉表面的吸附參數(shù) (Mn=700),超分散劑在磁粉表面的吸附參數(shù) (Mn=1500),.,24,超分散劑作用體系的流變性能,超分散劑的最值用量,超分散劑的降粘作用,錨固基團(tuán)對(duì)流變曲線的影響,溶劑化鏈對(duì)流變曲線的影響,.,25,超分散

7、劑的分散穩(wěn)定作用,超分散劑對(duì)磁漿沉降穩(wěn)定性的影響,超分散劑對(duì)油墨粘度穩(wěn)定性的影響,.,26,超分散劑的使用方法,1）降低研磨介質(zhì)的樹(shù)脂濃度 傳統(tǒng)樹(shù)脂濃度及顏料含量正常粘度 降低樹(shù)脂濃度降低粘度及穩(wěn)定性 2）加入超分散劑 提高穩(wěn)定性， 進(jìn)一步降低粘度 3）提高顏料含量 高顏基比，高穩(wěn)定性，正常粘度,.,27,超分散劑使用注意事項(xiàng),1）研磨基料中樹(shù)脂濃度最低化 維持稀釋穩(wěn)定性即可 2）先于顏料及填料加入 3）其它助劑盡量在稀釋及后續(xù)過(guò)程加入 4）用量與顏料比表面積有關(guān) 約2mg每平方米（BET） 最佳用量對(duì)應(yīng)最低粘度，最佳質(zhì)量,.,28,超分散劑的應(yīng)用特點(diǎn),潤(rùn)濕快速充分,縮短研磨時(shí)間,提高生產(chǎn)率

8、提高顏基比，減少能耗和設(shè)備損耗 降低粘度，改善流變性 提高分散穩(wěn)定性，避免再分散 研磨基料相容性好，通用性強(qiáng) 不易氧化結(jié)皮，減少?gòu)U棄物 超分散劑不親水，不會(huì)導(dǎo)入親水膜 分散徹底，應(yīng)用性能大幅度提高,.,29,CH-5型超分散劑, 在膠印油墨中的應(yīng)用,.,30,應(yīng)用特點(diǎn),提高油墨質(zhì)量 高光澤，高著色力，高透明度 提高生產(chǎn)效率 提高顏 / 基比，縮短研磨時(shí)間 通用性強(qiáng) 熱固型與單張紙型通用同一基料 高分散穩(wěn)定性,.,31,膠印油墨用超分散劑的選擇,立索爾紅 / 羅賓紅8CH5 酞箐及炭黑顏料103：1 CH5：CH-11B 聯(lián)苯胺黃 103：1 CH5： CH-22,.,32,CH5使用方法,將研

9、磨基料的樹(shù)脂濃度降低至3040 在基料中盡量少使用膠質(zhì)油或膠凝劑 在用基料調(diào)制油墨時(shí)多補(bǔ)充上述物質(zhì) 由于CH5降低基料粘度，故可提高顏 料含量，減少溶劑用量，改善油墨干燥 性能,.,33,熱固型/單張紙型研磨基料配方,.,34,凡立水配方,.,35,留油配方,.,36,成品油墨配方,.,37,成品油墨配方,.,38,CH-1型超分散劑,在色母及塑料混合物中的應(yīng)用,.,39,CH-1的應(yīng)用特點(diǎn),提高遮蓋力與著色強(qiáng)度，節(jié)省顏料成本 提高生產(chǎn)效率，同時(shí)提高分散質(zhì)量 消除色點(diǎn)及表面斑點(diǎn)，改善表面狀況 質(zhì)量穩(wěn)定性好，浪費(fèi)少，加工成本低 減少顏料粉塵，改善加工條件 對(duì)其他性能無(wú)不良影響,.,40,CH-1

10、的使用方法,在高速混合機(jī)中加入聚合物 加入計(jì)量的CH-1（約為顏料填料總重量 的5-10%）充分混合（2MIN/1800RPM） 加入顏料、填料及其它加工助劑，繼續(xù) 充分混合（1MIN/1800RPM） 其它加工步驟不變,.,41,CH-1用于PE色母的典型配方,.,42,CH-1用于硬質(zhì)PVC門窗材料的典型配方,.,43,CH-1用于吹瓶級(jí)PVC的典型配方,.,44,CH-1用于軟質(zhì)PVC電纜料的典型配方,TBLS配方 TRIBASIC LEAD SULPHATE （三 鹽基硫酸鉛） 80PHR LEAD 5PHR; DOP 8PHR; SNOWCAL70 5PHR,.,45,CH-1用于A

11、BS的典型配方,.,46,CH-1用于PS的典型配方,.,47,CH-2型超分散劑,在增塑劑糊中的應(yīng)用,.,48,CH2型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應(yīng)用,應(yīng)用特點(diǎn) 增加顏料含量， 縮短研磨時(shí)間， 提高 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動(dòng)力成本 低粘度，低假塑性，易流動(dòng)，易泵輸 穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色 增塑劑含量少，通用性強(qiáng) 高遮蓋力，高著色強(qiáng)度,.,49,CH-2的使用方法,在增塑劑中加入計(jì)量的CH-2超分散劑， 充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，然后加入?jì)量的 顏料（或填料）研磨。 由于 CH-2的降粘作用，顏料（或填料） 含量要比傳統(tǒng)用量高。 CH-2的用量一般為顏料及填料用量的?1-2%，個(gè)

12、別為2-5%。,.,50,CH-2在增塑劑糊中的典型應(yīng)用配方,.,51,CH-6型超分散劑,在增塑劑糊中的應(yīng)用,.,52,CH6型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應(yīng)用,應(yīng)用特點(diǎn) 增加顏料含量， 縮短研磨時(shí)間， 提高 生產(chǎn)效率，節(jié)省加工能耗及勞動(dòng)力成本 低粘度，低假塑性，易流動(dòng)，易泵輸 穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色 增塑劑含量少，通用性強(qiáng) 高遮蓋力，高著色強(qiáng)度,.,53,CH-6的使用方法,在增塑劑中加入計(jì)量的CH-6超分散劑， 充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，然后加入?jì)量的 炭黑或有機(jī)顏料顏料研磨。 由于 CH-6具有明顯的的降粘作用，故顏 料含量要比傳統(tǒng)配方顏料用量高。 CH-6的用量一般為炭黑或有

13、機(jī)顏料用量 的5-15%。,.,54,CH-6的典型使用配方,.,55,CH-4型超分散劑,用于顏（填）料表面處理,.,56,CH-4的應(yīng)用特點(diǎn),增加顏（填）料疏水性，過(guò)濾容易 顏料粒度細(xì)，團(tuán)聚疏松，容易分散 取代松香類表面處理劑，提高耐熱性 濾餅含水量少，容易干燥 降低吸油值，改善著色效果,.,57,CH-4的使用方法,在偶氮顏料偶合之前或偶合過(guò)程中加入 在顏料（填料）過(guò)濾以前或進(jìn)行其它 表面處理之前加入 在濾餅打漿過(guò)程中加入 與顏料（填料）充分混合 用量為顏料或填料干重的10-50% （CH-4有效成分含量為10%）,.,58,CH-35型油墨抗乳化助劑,應(yīng)用于膠印油墨及FLUSH,.,59,CH-35助劑的應(yīng)用特點(diǎn)