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分散剂HT A20

一、概述

HT A20为酸性基团改性的聚丙烯酸酯乙醇溶液。改善无机颜填料在有机溶剂、树脂溶液和聚合物中润湿分散,减少分散过程所需时间,使粒子稳定分散在体系中,防止分散后的粒子再团聚。
二、技术数据
固含量:55%
溶剂:乙醇
外观:浅黄色透明液体
三、用量及用法
HT A20加入量为无机颜填料质量分数的1-2%。
在无机如钛白粉气粉碎时加入HT A20,使HT A20和颜填料充分混合。
四、功能
HT A20通过改性剂分子链中的锚固基团吸附在无机颜填料粒子表面,改性剂分子链中的聚丙烯酸酯能有效地包覆无机颜填料粒子,防止粒子在储存过程中团聚,并可降低无机颜填料的含水率。由于处理后的无机颜填料粒子表面疏水性强,粒子很容易分散在有机溶剂、树脂溶液和聚合物中。可降低体系粘度,获得高光泽、增进遮盖力。
五、应用领域
改性后的无机颜填料可用于工业涂料、建筑涂料、卷材涂料、汽车涂料、木器和家具涂料、防腐涂料、颜料浓缩浆等体系。
六、特性和优点
HT A20改善了无机颜填料与介质间的润湿性,减少了分散过程所需要的时间并改善了光泽和流平,降低了粘度并避免触变性。HT A20通过聚合物中聚丙烯酸酯链的空间位阻稳定作用防止储存过程中颜料絮凝和沉淀,保持处理后的无机颜填料在体系中均匀分散。由于HT A20分子量高、性质与树脂相近,所以HT A20不会对涂料基料耐久性产生影响。
七、运输及储存
从生产之日起1年。
远离热源,于通风干燥地方存放。
HT A20改性金红石钛白粉的效果优于其它表面处理剂如三羟甲基乙烷、三乙醇胺,能改善钛白粉在介质中的再分散性和稳定性、提高钛白粉的遮盖力。
1有机表面处理剂HT A20结构示意图
HT A20为丙烯酸类嵌段聚合物,结构示意图如下图1所示:
 
图1 有机表面处理剂结构示意图
HT A20分子中的锚固部分由(甲基)丙烯酸、磷酸的均聚物或共聚物组成,通过和钛白粉间的吸引力(配位作用、共价键)吸附在粒子表面,将粒子隔离开来。和树脂相容的稳定部分由丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯无规共聚物组成,赋予表面改性后的钛白粉粒子良好的再分散性,并且能稳定均匀分散在树脂溶液和溶剂挥发后的树脂中。在体系干燥过程中以及干燥后,和树脂相容的部分能包覆在钛白粉粒子表面,防止粒子聚集,使得钛白粉粒子在树脂中能均匀分散。图2表示改性剂HT A20处理钛白粉粒子后,HT A20在粒子表面的形态。图2a表示在树脂溶液或溶剂中,干燥前,改性剂的锚固部分和钛白粉粒子间通过共价键、配位键结合在粒子表面上,聚丙烯酸酯部分充分伸展,通过空间位阻作用稳定粒子;干燥后,聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和树脂基体互相渗透。图2b表示在水性体系中,干燥前,改性剂的聚丙烯酸锚固部分和钛白粉粒子间通过共价键、配位键结合在粒子表面上,依靠静电斥力稳定粒子;干燥后,聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和树脂互相渗透。可见,双亲型嵌段聚合物改性剂HT A20对钛白粉进行有机表面处理后,在有机溶剂体系和水性体系中,都能提高钛白粉在介质中的分散稳定性并改善钛白粉和树脂的相容性。
 
图2 改性剂和钛白粉粒子结合示意图
2有机表面处理剂HT A20应用测试
2.1 表面有机改性后的钛白粉在不同分散体系中的悬浮稳定性
表1 不同处理剂改性后的钛白粉在不同分散体系中的沉降时间(min)
表面有机处理剂
HT A20
竞品1
三羟甲基
乙烷
三乙醇胺
分散介质
去离子水
200
20
35
20
乙酸丁酯
4000
30
14
6
备注
以出现沉淀的时间为沉降时间,沉降距离25cm。
钛白粉干法改性:取100g金红石钛白粉、1.5g改性剂,放入到高速粉碎机里,进行干法处理。
 
HT A20处理剂改性的金红石钛白粉,在水性体系和油性体系中,稳定性都优于目前金红石钛白粉常用的表面处理剂。这是因为,HT A20处理剂中含有羧基、磷酸和酯基,同时提高了亲水亲油的性能。在表面处理的时候,HT A20的羧基、磷酸和钛白粉表面进行强力锚合,处理剂脱附几率大大减少;羧基和酯基的存在,使得表面处理后的钛白粉具有与水性体系、油性体系良好的相容性。
2.1 表面有机改性后钛白粉的遮盖力
2 遮盖力测试结果(g/m2
处理剂
HT A20
竞品1
三羟甲基乙烷
三乙醇胺
遮盖力
501.5
754.5
720.0
744.5
钛白粉干法改性:取10g金红石钛白粉、90g重钙,1.5g改性剂,放入到高速粉碎机里,进行干法处理。
遮盖力测试取处理后粉体10g,加入到35gE-20环氧树脂(60%)中,加入混合溶剂5g,用调漆刀搅拌均匀,用锥形磨研磨至一定的细度后,用狼毛刷在黑白格上涂刷,以看不到黑白格的区别为止,涂刷所用的物料质量总和乘以50,即为遮盖力相对数值。
从表2可以得知,双亲型嵌段聚丙烯酸酯改性剂HT A20对于金红石钛白粉的表面有机化改性效果明显优于其它表面处理剂,对遮盖力的提高起到了重要的作用。与三羟甲基乙烷比较,HT A20改性后的复合钛白遮盖力提高了30%。这是因为HT A20中的羧基和钛白粉表面结合后,聚丙烯酸酯链阻止了钛白粉颗粒的二次团聚,使得钛白粉颗粒能够均匀的分散在溶剂体系及环氧树脂基体中,从而能够保证金红石钛白粉的遮盖力得到充分展现。
 

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