在涂料中使用顏料的歷史很悠久，最早使用的顏料多為無機礦物質，屬于無機顏料。有機顏料是在有機合成技術發(fā)展的基礎上而逐漸普及的，因此這類顏料的歷史較短，但其種類卻隨著合成技術的不斷發(fā)展而比無機顏料更為繁多。不止于此，由于其更為鮮艷的色彩、明亮的色調、較低的毒性等特性，有機顏料也在涂料行業(yè)得到了越來越廣泛的應用。尤其是高性能有機顏料的出現(xiàn)，使各種高性能涂料成為可能。

炭黑具有優(yōu)秀的耐光、耐化學品、耐高溫等性能，因而其應用也非常廣泛，涵蓋了涂料、油墨、塑料、密封膠等多種行業(yè)。盡管炭黑的色相變化不如其他顏料豐富，但在美學應用上卻占據(jù)著其他顏色不可取代的地位。

一般說來，相比于無機顏料，有機顏料具有粒徑小、比表面大、極性低的特點；而炭黑盡管從化學的角度來看屬于無機物，但從涂料工業(yè)的角度出發(fā)，它卻與有機顏料的使用性能極為相近，因而在選擇分散劑時這兩類顏料通?？梢允褂孟嗤姆稚⒅鷦?。同時，由于這兩類顏料的上述特點，它們相比于無機顏料來，難以得到良好的分散。因此，必須在選擇潤濕分散劑時仔細分析，全面考慮，此外也不可缺少實驗室的多方篩選，才能設計出最佳的分散和涂料配方，從而獲得涂料最理想的效果。

有機顏料和炭黑顏料的特點

顏料的種類粗略可以分為有機與無機兩大類。無機顏料多數(shù)為金屬氧化物，有機顏料可以分為偶氮與多環(huán)兩大類。偶氮類包括單偶氮、雙偶氮、特殊偶氮和金屬絡合物等，多環(huán)類包括喹吖啶酮、苝系、吡咯并吡咯二酮、咔唑、酞菁、喹酞酮、異吲哚啉酮等種類。由上可見，無機與有機這兩類顏料最大的區(qū)別在于顏料的表面極性的差異。無機顏料極性較高，而有機顏料的成分中以碳氫元素為主，因而極性較低。此外，很多有機顏料具有比無機顏料小得多的粒徑以及相應的大得多的比表面，但也有一些有機顏料具有與無機顏料相似的較大的粒徑和較小的比表面。

有些種類的炭黑具有與透明有機顏料相近的粒徑（50~100nm），但也有一些炭黑的粒徑可以低至十幾納米，遠小于很多有機顏料。不同粒徑大小的炭黑顆粒具有不同大小的比表面，形成了高色素、中色素、普通色素，直至低色素的一系列產品。這一系列不同粒徑大小的炭黑，不但所需的分散劑的用量隨比表面的不同而不同，而且還可能需要使用不同的分散劑品種才能達到理想的分散狀態(tài)。炭黑的另一個特點是，許多品種具有相當?shù)偷?/span>pH值（2.5~4.5），它對分散劑的選擇也有著很大的影響。另外，由于多數(shù)水性樹脂體系都適合于偏堿性的工作環(huán)境，因此在水性體系中必須留意炭黑色漿的pH值，通常在將它們添加到樹脂體系中之前，需要先將它們的pH值調節(jié)到與配漆樹脂體系相近的范圍。

使用高分子量潤濕分散劑分散有機顏料與炭黑

按照分散劑的分子量高低來分類，分散劑可以分為高分子量和低分子量兩大類?；仡櫡稚┑陌l(fā)展歷史，最初出現(xiàn)的分散劑產品都是低分子量聚合物，它們能很好地應用于分散當時廣泛使用的無機顏料。隨著涂料工業(yè)的發(fā)展及有機顏料的使用，化學家發(fā)明了高分子量分散劑，以用于比無機顏料更難分散的有機顏料。相比于早先的分散劑，高分子量分散劑具有更高的分散穩(wěn)定性能、更廣的應用范圍以及對涂料性能更少的負面影響。

要使分散劑有效，分散劑在顏料表面的吸附能力非常重要，這個過程與顏料的表面性質極為相關。無機顏料具有離子型的結構，較高的表面極性，因而分散劑的吸附比較容易。而有機顏料和炭黑是由非極性分子所組成的結晶，因而具有非極性的表面，低分子量分散劑吸附于這樣的顏料表面上頗為困難，其結果就是這類分散劑對有機顏料及炭黑的解絮凝和穩(wěn)定化作用不夠，這一問題直至高分子量聚合物型潤濕分散劑的出現(xiàn)才得以完美解決

與低分子量分散劑相比，高分子量分散劑的特點在于因其分子量大得多而具有了樹脂的特性。而更為重要的是，這類分散劑分子結構中具有大量的顏料親和基團，因此可以在有機顏料上形成牢固而持久的吸附層；另一方面，在聚合物相容鏈段與體系相容性良好的情況下，溶劑化的聚合物鏈段的空間屏蔽作用能穩(wěn)定顏料的分散。因此與其他分散劑產品一樣，只有當它與周圍的樹脂溶液相容性良好，聚合物鏈段能夠充分舒展時，才有可能獲得對顏料最佳的穩(wěn)定化作用。如果相容性有問題，那么聚合物鏈段發(fā)生萎縮，就失去了空間屏蔽及由之產生的穩(wěn)定作用。

高分子聚合物分散劑分子結構中不但具有大量的顏料親和基團，而且這些顏料親和基團還可以設計成包括多種不同種類，從而使高分子類潤濕分散劑能夠應用于各種不同種類的有機顏料，具有很廣的通用性，這樣就為涂料的生產過程提供了極大的方便。往往在同一個涂料體系中，只需一種潤濕分散劑就可以分散幾乎所有種類的有機顏料和炭黑，甚至還可以涵蓋無機顏填料，盡管高分子量潤濕分散劑最初是為有機顏料的分散而開發(fā)的。

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