2.1.3颜料含量
固定分散剂FPE用量,在超声波功率800W,处理时间60min的条件下,改变颜料含量观察其对颜料分散效果的影响,结果如图2所示。
图2表明,随着颜料含量的增加,体系粒径逐渐增大,离心稳定性总体呈现下降趋势。超声波处理过程中,在低质量分数区间,由于颜料颗粒较少,体系的黏度低,有利于超声波能量的传递,从而使颜料颗粒分散比较均匀,分散体的稳定性较高。随着颜料含量的增多,体系的黏度增大,能量传递不均匀,虽然颜料颗粒碰撞、摩擦的机会增多,但难免有部分颜料颗粒没有得到充分粉碎,且由于颗粒间相互靠紧,溶剂化层相互挤压而变薄,颗粒在离心力作用下很容易克服颗粒间的阻力位能而发生聚集,导致分散体的稳定性变差。综合颜料含量对分散体粒径和离心稳定性的影响情况,确定10%为最佳颜料含量。
2.1.4阳离子化改性
固定颜料含量和分散剂FPE用量,在超声波功率800W,处理时间60min的条件下,根据阳离子分散剂疏水链的不同,分别选择阳离子改性剂OTAC和POED对颜料进行调节,观察不同阳离子改性剂及用量对颜料分散效果的影响,结果如表2所示。
表2表明,体系中加入POED后,粒径变化较小;而加入OTAC,则粒径变化较大。无论加入POED还是OTAC,随着用量增加,体系Zate电位都逐步升高,只是POED对Zeta电位影响显著,OTAC对Zeta电位影响较小。与OTAC相比,POED的加人能够显著调节颜料的表面电荷。这是因为POED的碳氢链长,在亲水基不变的情况下,更容易吸附在颜料表面,且与颜料间的吸附作用更大,所以分散体的稳定性更高,Zeta电位较高引。因此,选择POED作改性剂,用量4%。
综上所述,优化的阳离子型超细颜料制备条件是颜料10%,非离子分散剂FPE16%(对颜料),阳离子改性剂POED4%。以下所提及的阳离子型超细颜料均按照上述条件制备而得。
2.2阳离子型超细颜料的性能
2.2.1粒度分布
按1.3.1节方法对按最佳工艺制备的阳离子型超细颜料的粒度分布进行研究,并与普通超细颜料的粒度分布情况比较,结果见图3。
图3表明,阳离子化改性后,分散体的最大粒径和最小粒径与超细颜料相同,但粒度分布向粒径增大的方向略有偏移。这种现象说明阳离子改性剂的加入对体系粒度影响不大,可以用来调节颜料的表面电荷。
2.2.2Zeta电位分布
对按1.3.1节方法按最佳工艺制备的阳离子型超细颜料的Zeta电位进行研究,并与普通超细颜料的Zeat电位比较,结果见图4。
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