分散性指的是顏料分散于介質(zhì)中的難易程度,是顏料產(chǎn)品的重要應(yīng)用性能之一。目前顏料應(yīng)用于漆基體系的分散性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有系列標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21868.1~6—2008(分別等同采用ISO 8780-1~6:1990)及GB/T 21867.1~3—2008(分別等同采用ISO 8781-1~3:1990)。
GB/T 21868《顏料和體質(zhì)顏料 評(píng)定分散性用的分散方法》分為6個(gè)部分:
第1部分:總則;
第2部分:用振蕩磨分散;
第3部分:用高速攪拌機(jī)分散;
第4部分:用砂磨分散;
第5部分:用自動(dòng)平磨機(jī)分散;
第6部分:用三輥磨分散。
第1部分(總則)對(duì)評(píng)定分散性用分散方法和評(píng)定方法的常用術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了解釋?zhuān)瑢?duì)影響測(cè)試結(jié)果的因素(采用的漆基體系、分散方法和評(píng)定方法)進(jìn)行了說(shuō)明。
第2部分(用振蕩磨分散)適用于低黏度研磨料的研磨分散,使用的儀器設(shè)備主要有油漆調(diào)制機(jī),此法通過(guò)振蕩使研磨球在研磨料中作自由運(yùn)動(dòng),將顏料分散于介質(zhì)中。
第3部分(用高速攪拌機(jī)分散)適用于高黏度研磨料的研磨分散,使用的儀器設(shè)備主要有高速攪拌機(jī),此法通過(guò)高速攪拌機(jī)高速旋轉(zhuǎn)對(duì)研磨料形成高剪切力,使顏料分散于介質(zhì)中。
第4部分(用砂磨分散)適用于低、中黏度的研磨料的研磨分散,使用的儀器設(shè)備主要有砂磨,此法通過(guò)攪拌帶動(dòng)研磨球在研磨料中作自由運(yùn)動(dòng),使顏料分散于介質(zhì)中。
第5部分(用自動(dòng)平磨機(jī)分散)適用于高黏度研磨料的研磨分散,使用的儀器設(shè)備主要有自動(dòng)平磨機(jī),此法將研磨料置于磨板間,通過(guò)在自動(dòng)平磨機(jī)磨板上施加一定負(fù)載,以板的旋轉(zhuǎn)使顏料分散于介質(zhì)中。
第6部分(用三輥磨分散)適用于較寬范圍的高黏度研磨料的研磨分散,使用的儀器設(shè)備主要有三輥磨,此法通過(guò)調(diào)節(jié)三輥磨輥?zhàn)又g的接觸壓力使研磨料均勻分布于輥?zhàn)又g,輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)使顏料分散于介質(zhì)中。
上述6個(gè)部分中,第1部分是其他5個(gè)部分的基礎(chǔ)。第2~6部分分別介紹了5種分散方法,分別適用于不同黏度研磨料的分散。
GB/T 21867《顏料和體質(zhì)顏料 分散性的評(píng)定方法》分為3個(gè)部分:
第1部分:由著色顏料的著色力變化進(jìn)行評(píng)定;
第2部分:由研磨細(xì)度的變化進(jìn)行評(píng)定;
第3部分:由光澤的變化進(jìn)行評(píng)定。
第1部分(由著色顏料的著色力變化進(jìn)行評(píng)定)適用于著色顏料分散性的評(píng)定。主要內(nèi)容為在規(guī)定的條件下,將試驗(yàn)顏料和商定的參照顏料分階段地分散至商定的漆基體系中。在每個(gè)漸進(jìn)的分散階段后,取出部分研磨料分別與白色顏料漿混合形成沖淡漿。每個(gè)沖淡漿的著色力(K/S)可用光譜光度計(jì)測(cè)得。計(jì)算試驗(yàn)顏料和參照顏料在選定的相同階段下兩個(gè)分散體之間著色力增加值(以百分?jǐn)?shù)表示)來(lái)評(píng)定兩者之間的分散性差異。也可以繪制著色力遞增圖(K/S值對(duì)分散階段ti函數(shù)的曲線圖)來(lái)評(píng)定了解顏料的分散難易程度。
第2部分(由研磨細(xì)度的變化進(jìn)行評(píng)定)適用于所有顏料分散性的評(píng)定。主要內(nèi)容為在規(guī)定的條件下試驗(yàn)顏料和商定的參照顏料分別分階段地分散在商定的漆基體系中。在完成每個(gè)分散階段后,取出部分研磨料測(cè)定研磨細(xì)度。繪制隨分散階段而變化的研磨細(xì)度曲線圖。由圖可以確定獲得商定研磨細(xì)度所需的分散階段。
第3部分(由光澤的變化進(jìn)行評(píng)定)適用于所有顏料分散性的評(píng)定。主要內(nèi)容為在規(guī)定的條件下,將試驗(yàn)顏料和商定的參照顏料分別分階段地分散在商定的漆基體系中。在逐步加強(qiáng)的分散階段后,取出部分研磨料,制成涂料,涂布在底材上,自然干燥或烘干。然后測(cè)定干膜的鏡面光澤。繪制隨分散階段而變化的光澤曲線圖。由圖可以確定獲得商定鏡面光澤值所需的分散階段。
上述3個(gè)部分均應(yīng)與GB/T 21868《顏料和體質(zhì)顏料 評(píng)定分散性用的分散方法》中第1部分(總則)一起使用。每1種評(píng)定方法得出的結(jié)果與所用分散方法以及分散時(shí)選用的漆基體系是密切相關(guān)的,因此,進(jìn)行顏料分散性評(píng)定時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮3方面的因素(選擇哪種漆基體系、選用哪一種分散方法以及哪一種評(píng)定方法),這樣得到的評(píng)定結(jié)果才有意義。
下面以著色力變化評(píng)定著色顏料分散性為示例來(lái)解讀分散性評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用。
1、樣品選擇
選取2個(gè)品種共4個(gè)樣品,分別為酞菁藍(lán)B1#、酞菁藍(lán)B2#、酞菁綠G1#、酞菁綠G2#。
2、主要材料
漆基:醇酸樹(shù)脂。
白漿:40%(二氧化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)),所用漆基體系為醇酸樹(shù)脂。
3、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法
GB/T 21868.1—2008 顏料和體質(zhì)顏料 評(píng)定分散性用的分散方法 第1部分:總則
GB/T 21868.5—2008 顏料和體質(zhì)顏料 評(píng)定分散性用的分散方法 第5部分:用自動(dòng)平磨機(jī)分散
GB/T 21867.1—2008 顏料和體質(zhì)顏料 分散性的評(píng)定方法 第1部分:由著色顏料的著色力變化進(jìn)行評(píng)定
GB/T 13451.2—1992 著色顏料相對(duì)著色力和白色顏料相對(duì)散射力的測(cè)定 光度計(jì)法
4、試驗(yàn)結(jié)果
采用自動(dòng)平磨機(jī)分散的方法和由著色力變化進(jìn)行評(píng)定的方法對(duì)酞菁藍(lán)B、酞菁綠G顏料樣品在醇酸樹(shù)脂體系中的分散性進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果如下。
以上表中數(shù)據(jù)繪制K/S對(duì)1/ti的著色力遞增曲線圖,見(jiàn)圖1~圖4。
5、分散性評(píng)定結(jié)果
從上面表中試驗(yàn)結(jié)果及圖1~圖4著色力遞增曲線圖可以看出:
1)選定分散階段1(研磨轉(zhuǎn)數(shù)50r)和分散階段4(研磨轉(zhuǎn)數(shù)400r),從兩個(gè)分散階段之間著色力增加值IS的大小可以比較同品種顏料不同樣品之間的分散性差異,如酞菁藍(lán)B1#樣和2#樣之間,其著色力增加值IS相同,差值為0,說(shuō)明兩個(gè)樣品之間分散性差異很小,而酞菁綠G1#樣和2#樣之間著色力增加值IS差值為31,說(shuō)明兩個(gè)樣品分散性差異較大。
2)著色力遞增曲線的斜率小(著色力增加不大)表示顏料容易分散,斜率大(著色力增加很大)表示顏料難分散。酞菁藍(lán)B1#樣分散階段4(研磨轉(zhuǎn)數(shù)400r)和分散階段1(研磨轉(zhuǎn)數(shù)50r)之間的K/S值絕對(duì)差約0.126,酞菁綠G1#樣分散階段4(研磨轉(zhuǎn)數(shù)400r)和分散階段1(研磨轉(zhuǎn)數(shù)50r)之間的K/S值絕對(duì)差約0.321,說(shuō)明酞菁藍(lán)B1#樣較酞菁綠G1#樣容易分散。
作者:沈蘇江(全國(guó)涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)處)
