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　　顏料濃縮漿一直是生產(chǎn)彩色涂料的一種新的且靈活的方式。特別是在水性用途上，這些濃縮漿必須適用于各種不同的漆基技術(shù)。正因?yàn)槿绱?，濃縮漿配方通常是不含漆基、具有廣泛的相容性。此外，對(duì)于儲(chǔ)存穩(wěn)定性方面的要求，顏色強(qiáng)度和性?xún)r(jià)比非常高。這些要求直接稱(chēng)為添加劑技術(shù)。預(yù)期添加劑具有優(yōu)異的黏度降低性能，這是為了實(shí)現(xiàn)高顏料添加量和經(jīng)濟(jì)的研磨效果。必須能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定黏度和開(kāi)發(fā)出大的顏色強(qiáng)度，以避免任何昂貴的顏料未得到充分利用。對(duì)于裝飾性涂料，氧化鐵是重要的顏料類(lèi)別。氧化鐵的困難在于其形狀而不是顏料的潤(rùn)濕。氧化鐵黃傾向于得到膨脹的流變體，當(dāng)在分配機(jī)上進(jìn)行自動(dòng)定量給料時(shí)它會(huì)是一種災(zāi)難。另一方面，氧化鐵紅隨時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)增加顏料濃縮漿的黏度。

　　本文介紹能用于水性、不含漆基的氧化鐵顏料濃縮漿中的不同結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕分散添加劑。顏料濃縮漿的穩(wěn)定性和潤(rùn)濕將會(huì)通過(guò)黏度降低、存儲(chǔ)穩(wěn)定性和顏色性能反映出來(lái)。ζ電位用于表征潤(rùn)濕性和分散效率。配制氧化鐵顏料的導(dǎo)則將在后提供。

　　顏料濃縮漿技術(shù)

　　顏料分散是在制備有色涂料過(guò)程中重要一步。對(duì)于水性裝飾涂料，白色基礎(chǔ)涂料通常通過(guò)直接研磨得到，而顏色通過(guò)使用顏料濃縮漿定制。這些顏料濃縮漿通常不含漆基，與各種不同的基礎(chǔ)涂料具有較好的兼容性。氧化鐵是裝飾性涂料用第二大顏料組合，第一大是二氧化鈦顏料。大量的顏料濃縮漿都是用氧化鐵紅和鐵黃生產(chǎn)的。這些都是用于室內(nèi)著色以及在銷(xiāo)售點(diǎn)大的調(diào)色機(jī)上著色。

　　生產(chǎn)氧化鐵顏料濃縮漿的目的是實(shí)現(xiàn)大的顏料添加量以減少生產(chǎn)工作。大的挑戰(zhàn)是在液相中顏料的穩(wěn)定，從而取得好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性而不會(huì)沉降。不添加合適的潤(rùn)濕和分散添加劑，顏料的分散和穩(wěn)定是幾乎不可能的。氧化鐵具有非常高的密度，因此，在高的顏料添加量時(shí)能獲得好的穩(wěn)定性是很困難的。這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，但它有利于獲得具有低黏度和自由流動(dòng)的顏料濃縮漿。

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　　步驟一：顏料潤(rùn)濕

　　顏料分散可以細(xì)分成三個(gè)連續(xù)步驟：潤(rùn)濕、分散和穩(wěn)定。分散過(guò)程的第一步是用液體潤(rùn)濕顏料。顏料的正確潤(rùn)濕是其能均勻地分布在液體中必不可少的步驟。截留在顏料中的空氣必須除去，顏料粒子必須被液體介質(zhì)完全包裹1。例如楊氏公式（公式1）所描述的，顏料表面被液體潤(rùn)濕，液體表面張力必須低于顏料的表面能1。具有較低表面張力的液體比具有較高表面張力的液體能更好的潤(rùn)濕顏料。因此，促進(jìn)潤(rùn)濕的添加劑必須能大大降低液體的表面張力。

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　　第二步：顏料分散

　　現(xiàn)在，顏料已被潤(rùn)濕，工藝的下一步是進(jìn)行顏料分散。分散過(guò)程的目的是獲得非常小的顆粒尺寸并具有較大的表面積，導(dǎo)致高的著色強(qiáng)度和好的遮蓋力。添加劑降低了顏料顆粒之間的范德華相互作用力，反過(guò)來(lái)這也降低了研磨料的黏度2。這樣就能獲得高的顏料添加量。

　　在分散過(guò)程中，顏料附聚物被機(jī)械分解成原始粒子和小的聚集體。打破聚集體和附聚物需要能量。為了打破聚集體和增加表面積（dA），需要能量輸入（dW）（公式2）1。該能量與表面張力（Y）成正比。表面張力越小、表面積越大，就需要一定量的能量2。

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　　第三步：穩(wěn)定

　　在分散過(guò)程中下一個(gè)步驟是顏料的穩(wěn)定。固體顆粒的穩(wěn)定是使所有固體顆粒分隔成一定距離，停止附聚、團(tuán)聚和絮凝。在液體中的固體顆粒將四處移動(dòng)并根據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)相互碰撞。如果這些顆粒不能很好的穩(wěn)定，他們會(huì)重新凝聚和絮凝在一起。為了實(shí)現(xiàn)顏料良好的穩(wěn)定，顏料表面必須吸附潤(rùn)濕和分散添加劑。因此，添加劑必須具有錨固基團(tuán)以提高與顏料表面的親和力。對(duì)于氧化鐵顏料，添加劑必須具有親和基團(tuán)，與顏料表面能夠建立氫鍵或偶極 - 偶極力。能夠很好地吸附在氧化鐵表面的合適的官能基團(tuán)是羥基、羰基或羧基。

　　顏料的穩(wěn)定化可以通過(guò)以下機(jī)理實(shí)現(xiàn)：

　　靜電穩(wěn)定；

　　空間位阻穩(wěn)定；

　　靜電空間位阻穩(wěn)定；

　　結(jié)果表明，

　　使用各種氧化鐵顏料，

　　新型添加劑都有非常高水平的性能。

　　它在降低粘度的同時(shí)，

　　還具備優(yōu)異的遮蓋力。

　　靜電穩(wěn)定和ζ電位

　　靜電穩(wěn)定和ζ電位

　　水性配方中重要的穩(wěn)定因素是靜電斥力。理想的情況是吸附在顏料表面的潤(rùn)濕和分散添加劑離解成陰離子和陽(yáng)離子部分。陽(yáng)離子抗衡離子在顏料顆粒形成移動(dòng)的分散云團(tuán)，這樣就會(huì)導(dǎo)致靜電雙電層的形成1。由于具有強(qiáng)大的雙電層，排斥力占主導(dǎo)地位，分散是穩(wěn)定的。

　　靜電穩(wěn)定可以通過(guò)ζ電位定量，ζ是分散體中剪切層的電位的量度。通過(guò)潤(rùn)濕和分散添加劑，形成帶有負(fù)電荷的第一吸附層，但不是整個(gè)顏料粒子帶電來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。具有漫射電荷分布的第二層形成，主要是抗衡離子。兩層就代表了靜電雙電層，稱(chēng)為離子云3。

　　由于表面電位不能直接測(cè)定，要測(cè)定ζ電位。在這種情況下，對(duì)電場(chǎng)中粒子的遷移速度進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)帶有靜電的粒子在電場(chǎng)移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)帶走一部分離子云。離子到顏料表面的距離越大，與顏料表面的相互作用越小。