粉體表面處理技術

粉體表面處理技術

2021/5/91影響粉體性能的基本因素粉末材料的化學成分粉末材料的晶體結構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

表面能表面張力表面化學位表面官能團表面酸堿性2021/5/92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2021/5/93改性技術的內容與發(fā)展趨勢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備改性過程的控制與產品檢測技術表面性能設計改性產品年增長15%新型表面改性劑及改性設備超細化、活性化及晶體結構復雜化統(tǒng)一2021/5/94粉體的表面及界面性質比表面積比表面積=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種類、數量與比例表面潤濕性（接觸角）表面電性能2021/5/95粉體表面改性方法涂敷改性（冷法、熱法）石英砂涂敷樹脂，提高鑄造時粘結性表面化學改性（主要方法）顆粒表面性質、改性劑種類、用量用法及工藝設備與操作條件沉淀反應改性（鈦白、云母）機械化學改性高能改性、酸堿處理等2021/5/96粉體表面改性設備高速混合（捏和）機HYB高速氣流沖擊式粉體表面處理機（東京理科大學、奈良機械制作所）球磨機、砂磨機液相表面處理噴霧表面處理2021/5/97粉體表面改性劑偶聯劑硅烷類；鈦酸脂、鋁酸脂、鋯酸脂類表面活性劑（離子型、非離子型）有機聚合物、有機硅不飽和有機酸、丙烯酸樹脂氫氧化物及其鹽超分散劑2021/5/98顏料的表面處理------超分散劑技術2021/5/99超細粉末的分散性粉末分散性的具體表現

粉末分散的難易程度

……決定加工能耗與時耗

分散粉體的穩(wěn)定性

……決定儲存穩(wěn)定性及最終實用性能

抗絮凝，抗沉降，抗浮色等流動性，流平性，遮蓋力光澤，亮度，著色強度2021/5/910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,表面化學位，表面官能團)3)潤濕分散劑(改變粉末/介質界面張力，降低界面自由能，提高分散穩(wěn)定性)2021/5/911粉體分散領域的研究課題粉末表面結構表征與性能測試表面處理劑的選擇及其吸附機理表面處理劑與介質及其它表面活性物質之間的競爭吸附,吸附層結構表面處理劑與分散介質的相互作用表面處理工藝與設備

關鍵：表面處理劑(潤濕分散劑)2021/5/912CH系列超分散劑－－結構特征與應用特點2021/5/913顏料分散的基本過程1）潤濕過程液固界面取代氣固界面；潤濕角2）破碎過程外力作用；粒子團聚與破碎平衡3）穩(wěn)定過程影響分散穩(wěn)定性的基本因素分散穩(wěn)定的基本特征2021/5/914潤濕分散劑的作用機理1）降低液/固界面張力2）電荷穩(wěn)定機理雙電層理論3）空間穩(wěn)定機理熵排斥理論滲透排斥理論2021/5/915潤濕分散劑的常見類型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劑

2021/5/916傳統(tǒng)潤濕分散劑的局限性1）親水基結合力不強，易脫附起親水作用，不為顏料表面性質設計2）親油基為正構烷烴，相容性欠佳非極性基團，不適應極性介質3）親油基太短，位阻不夠碳鏈長度不超過18個碳原子2021/5/917超分散劑的錨固基團錨固基團取代親水基針對顏料表面設計(1)強極性表面單點化學鍵結合(2)弱極性表面多點氫鍵結合(3)非極性表面表面增效劑2021/5/918超分散劑的溶劑化鏈1）單端官能化2）相容性可調單體種類及配比溶解度參數容劑化鏈極性相似相容原則3）容劑化鏈長度分子量控制2021/5/919超分散劑的吸附形態(tài)超分散劑在強極性表面的單點化學吸附超分散劑在弱極性表面的多點氫鍵吸附超分散劑通過表面增效劑在非極性表面吸附2021/5/920超分散劑作用機理示意圖

顆粒顆粒錨固基團溶劑化鏈2021/5/921超分散劑的吸附性能Rehacek方法CaCeθtgθ=Ma直線XapMaCa2021/5/922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(Mn=700)超分散劑在磁粉表面的吸附參數(Mn=1500)2021/5/923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對流變曲線的影響溶劑化鏈對流變曲線的影響2021/5/924超分散劑的分散穩(wěn)定作用超分散劑對磁漿沉降穩(wěn)定性的影響超分散劑對油墨粘度穩(wěn)定性的影響2021/5/925超分散劑的使用方法1）降低研磨介質的樹脂濃度傳統(tǒng)樹脂濃度及顏料含量—正常粘度降低樹脂濃度—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2021/5/926超分散劑使用注意事項1）研磨基料中樹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)過程加入4）用量與顏料比表面積有關約2mg每平方米（BET）最佳用量對應最低粘度，最佳質量2021/5/927超分散劑的應用特點潤濕快速充分,縮短研磨時間,提高生產率提高顏基比，減少能耗和設備損耗降低粘度，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，通用性強不易氧化結皮，減少廢棄物超分散劑不親水，不會導入親水膜分散徹底，應用性能大幅度提高2021/5/928CH-5型超分散劑

－－在膠印油墨中的應用 2021/5/929應用特點提高油墨質量高光澤，高著色力，高透明度提高生產效率提高顏/基比，縮短研磨時間通用性強熱固型與單張紙型通用同一基料高分散穩(wěn)定性

2021/5/930膠印油墨用超分散劑的選擇立索爾紅/羅賓紅…8％…CH－5酞箐及炭黑顏料……10％……3：1CH－5：CH-11B聯苯胺黃……10％……3：1CH－5：CH-222021/5/931CH－5使用方法將研磨基料的樹脂濃度降低至30－40％在基料中盡量少使用膠質油或膠凝劑在用基料調制油墨時多補充上述物質由于CH－5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2021/5/932熱固型/單張紙型研磨基料配方2021/5/933凡立水配方2021/5/934留油配方2021/5/935成品油墨配方2021/5/936成品油墨配方2021/5/937CH-1型超分散劑—在色母及塑料混合物中的應用2021/5/938CH-1的應用特點提高遮蓋力與著色強度，節(jié)省顏料成本提高生產效率，同時提高分散質量消除色點及表面斑點，改善表面狀況質量穩(wěn)定性好，浪費少，加工成本低減少顏料粉塵，改善加工條件對其他性能無不良影響2021/5/939CH-1的使用方法在高速混合機中加入聚合物加入計量的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2021/5/940CH-1用于PE色母的典型配方2021/5/941CH-1用于硬質PVC門窗材料的典型配方2021/5/942CH-1用于吹瓶級PVC的典型配方2021/5/943CH-1用于軟質PVC電纜料的典型配方

TBLS配方TRIBASICLEADSULPHATE（三鹽基硫酸鉛）80PHRLEAD5PHR;DOP8PHR;SNOWCAL705PHR2021/5/944CH-1用于ABS的典型配方2021/5/945CH-1用于PS的典型配方2021/5/946CH-2型超分散劑—在增塑劑糊中的應用2021/5/947CH－2型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應用應用特點增加顏料含量，縮短研磨時間，提高生產效率，節(jié)省加工能耗及勞動力成本低粘度，低假塑性，易流動，易泵輸穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色增塑劑含量少，通用性強高遮蓋力，高著色強度2021/5/948CH-2的使用方法在增塑劑中加入計量的CH-2超分散劑，充分攪拌至完全溶解，然后加入計量的顏料（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%，個別為2-5%。2021/5/949CH-2在增塑劑糊中的典型應用配方2021/5/950CH-6型超分散劑—在增塑劑糊中的應用2021/5/951CH－6型超分散劑在PVC用增塑劑糊中的應用應用特點增加顏料含量，縮短研磨時間，提高生產效率，節(jié)省加工能耗及勞動力成本低粘度，低假塑性，易流動，易泵輸穩(wěn)定性好，減少顏料沉降、絮凝、分色增塑劑含量少，通用性強高遮蓋力，高著色強度2021/5/952CH-6的使用方法在增塑劑中加入計量的CH-6超分散劑，充分攪拌至完全溶解，然后加入計量的炭黑或有機顏料顏料研磨。由于CH