炭黑作為一種重要的填料在涂料中廣泛應(yīng)用,主要用于增加涂料的遮蓋力、色度、耐久性等性能,但是炭黑在涂料中容易產(chǎn)生聚集現(xiàn)象,此現(xiàn)象會嚴(yán)重影響涂料的性能。因此,研究涂料炭黑漿聚集現(xiàn)象的成因及有效的表征方法具有重要意義。
一、成因
涂料炭黑漿聚集現(xiàn)象的成因主要包括以下幾個方面:
1.炭黑自身性質(zhì):炭黑是一種微細(xì)顆粒,表面易帶電,容易產(chǎn)生靜電作用,導(dǎo)致相鄰顆粒間的靜電相互作用,從而產(chǎn)生聚集。
2.溶劑選擇:涂料中的溶劑直接影響炭黑的分散性能,不同的溶劑對炭黑的分散效果有非常大的影響。某些溶劑會導(dǎo)致炭黑與溶液之間的親水性增強,從而導(dǎo)致炭黑的聚集。
3.溶液濃度:涂料中的炭黑漿液濃度對其分散為重要影響。當(dāng)濃度過高時,炭黑之間的相互作用力增強,從而導(dǎo)致炭黑的聚集。反之,濃度過低時,會影響炭黑在涂層中的分散性能。
4.攪拌方法:在生產(chǎn)、運輸、儲存過程中的攪拌、振動等外力都會影響炭黑漿液的聚集程度。如果攪拌過于劇烈,則容易破壞炭黑的分散狀態(tài),導(dǎo)致炭黑的聚集。
5.溫度:溫度對涂料漿液中炭黑的分散狀態(tài)也有一定的影響。不同的溫度下,涂料漿液中的炭黑可出現(xiàn)不同程度的聚集現(xiàn)象。
二、表征方法
1.粒徑分布
對涂料炭黑漿液進(jìn)行粒徑分析,能夠直觀地反映炭黑顆粒的分布情況。常用的粒徑分析方法有激光粒度分析儀、動態(tài)光散射儀等。
2.穩(wěn)定性測試
涂料炭黑漿液的穩(wěn)定性測試可以有效地評價涂料漿液中炭黑的聚集程度。常用的穩(wěn)定性測試方法有盛炭黑漿液于試管或燒杯中,觀察其顏色和透明度的變化,以及離心穩(wěn)定性測試等。
3.表面形貌觀察
通過掃描電子顯微鏡(SEM)等表面形貌觀察方法,能夠得到炭黑顆粒的形貌和分布情況。通過對炭黑顆粒表面形貌的分析,能夠更加深入地了解炭黑的分散狀態(tài)和聚集程度。
4.電荷分析
通過測量炭黑顆粒的電荷大小和分布情況,可以評價炭黑顆粒之間的靜電作用力,并進(jìn)一步了解炭黑的分散狀態(tài)和聚集程度。常用的電荷分析方法有靜電位計、懸浮穩(wěn)定性分析儀等。
涂料炭黑漿聚集現(xiàn)象成因復(fù)雜,表征方法也較多。針對不同的涂料體系和應(yīng)用場景,應(yīng)選用合適的表征方法,從而更好地評價涂料中炭黑的分散狀態(tài)和聚集程度,提高涂料的品質(zhì)和使用性能。