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有机颜料超分散剂表面改性处理拳 陈荣圻(上海纺织职大上海200065) 摘要有机颜料表面改性处理是提高应用性能的主要手段，使用超分散剂表面改性 处理是最有效的方法，特别是对于印墨、涂料等非水递质领域。本文对于超分散剂的结构 特征和作用机理作了详细分析，并提出国内外主要品种作了介绍。对于助剂行业是一个 新的高科技含量的发展领域。 关键词有机颜料 超分散剂 表面改性 1 引言 技术进步主要是满足高档化要求，同时开发具有特殊应用性能的专用产品。我国有机颜料产量虽然每年 大幅增长，但主要依靠外销出口，2005年出口l 占年产量的79．2％【3】【引。国内供应市场的基本上是低水平商品上。因此有机颜料商品高档化，满足下游 产品要求，是当前必须研究的课题，通过表面改性处理提高应用性能，是最有效的方法。 有机颜料表面改性处理是融合在有机颜料合成和商品加工过程中。通过合成确定分子化学结构后， 有机颜料的粒子大小和形状，粒径分布和粒子表面极性影响光泽度、色相、着色强度、透明度与遮盖性、流 动性和流变性，与着色介质的相容性、分散稳定性、耐溶剂性、耐气候牢度、耐迁移性等应用性能【5】。 同一化学结构的有机颜料分散体中，粒径愈细且分布集中导致着色强度的增加。着色强度也与颜料 颗粒形状有关，细长粒子或薄片状粒子能更好地吸收光，有较高的摩尔消光系数，着色强度就高；反之，厚 层聚集粒子或粒子形状不纯粹，不利于对光吸收，摩尔消光系数低，着色强度就不高。粒子大小也对色光 或色相有一定影响，细粒径转变为粗粒径对色光将发生变化。粒径大小及分布对于颜料在介质中的遮盖 力和透明度也有影响。颜料粒径大小为可见光波长一半时，即平均粒径为200—500mm时，对光的散射力 最强，导致高遮盖力；而平均粒径低于150—250nto时呈现透明性。通过高速颜料粒径大小控制遮盖力或 透明度的光学特性。而粒子微细则比表面积大，易光照褪色而气候牢度较差∞o。 有机颜料在应用介质中的分散性，影响粒径大小和分布，改变不同粒径大小和分布百分率有几种途 径：控制合成颜料反应条件，控制干燥温度和时间，研磨粉碎工艺以及添加助剂，表面改性。 有机颜料表面改性处理过程中添加不同类型的助剂，主要作用是控制颜料粒径大小与分布，以改进着 色强度，透明性和光泽度；改进颜料粒子疏松，提高分散性与分散体系贮存稳定性；改进颜料极性与分散介 质的相容性；改变产品的亲水性和亲油性等。 有机颜料合成、后处理或商品化过程中，可以采用不同化学结构专用的助剂与添加剂，主要包括表面 活性剂，有机胺与有机酸类，聚合物高分子分散剂或超分散剂和有机颜料衍生物等。 有机颜料的主要应用领域是涂料着色，油墨着色和塑料着色。为获得符合要求的涂料、油墨和塑料产 品。世界上许多企业致力于研究开发多种类型、具有特定应用特性的多功能颜料分散剂，从化学结构上有 别于经典表面活性剂，都为高分子类型的分散剂，又称超分散剂。其主要作用大致如下¨J： (1)改进有机颜料粒子的润湿性，使其易为分散介质润湿、缩短研磨分散过程。有机颜料能够在将其 润湿的介质中分散，在不能将其润湿的介质中就很难分散。因此近几年新开发的分散剂都把润湿性作为 重要指标传统的分散剂如木质素磺酸盐和萘磺酸衍生物的甲醛缩合物的润湿性都比较差。． (2)降低固体粒子分散体系的粘度，减少粉碎研磨过程的动力消耗。 素此稿是我中心命题，特请专家撰写的特约稿。 ·--——129·--—— (3)提高着色效果，获得颜色饱和度。 (4)提高颜料分散体系，在长时期贮存过程中的分散稳定性能。 2超分散剂的结构特征及作用机理 散剂(Hyper Dispersant)这一术语描述该类聚合物分散剂(Polymeric 到了推广应用，至90年代中期；超分散剂便以其独特的应用功能，在众多的分散剂中脱颖而出，成为当今 最引人瞩目的助剂。 2．1超分散剂的结构特征 超分散剂是一种新型的高分子表面处理添加剂，它与传统分散剂在分子结构上有很大的差异。传统 分散剂由于分子中的亲水基团对极性较低的颜料颗粒表面结合力不强，易解吸而导致分散粒子重新絮凝， 分散稳定性差，同时，亲油基团不具备足够的碳链长度(最多十八个碳)，而不能产生足够的立