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        安徽艾珀希德化工科技有限公司是一家專注于水性環氧和水性胺固化劑的研發,貿易和生產的企業,產品具有很高的性價比。可根據客戶的要求開發專用的水性胺固化劑。
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        環保水性涂料的高效分散技術與裝備
        點擊次數:416  更新時間:2020-05-15

        涂料實際上是近代工業發展的產物,但是卻有著悠久的發展歷程。伴隨著高分子材料的出現,人們日常生活及工業發展都發生了顯著轉變。在精細化學產品引領之下,原有油漆品質得到了顯著提升。近幾年,涂料銷售數量在化學工業產值已經超過5%,并且呈現穩定增長態勢,這也就說明涂料在國民經濟發展建設中的重要作用。


        1 涂料組成及類別


        1.1 成膜物

        成膜物主要由兩部分構成,分別為高分子材料及油脂,是涂料覆蓋涂物表面的重要組成部分。成膜物作為涂料組成基礎,自身物理性能及化學性能對涂料具有直接性影響。涂料底漆必須具有良好依附性及防銹性,這樣才可以和面漆緊密結合;面漆需要具有良好的絕緣性及裝飾性。按照經濟因素及實際要求,應該首先對成膜物進行選擇,進而再對其他組成成分進行分析。


        1.2 分散稀釋劑

        正常情況下,成膜物質黏度都相對較大,屬于高分子聚合物。有機溶劑作為分散介質,具有協調涂料黏度,讓成膜物分散成為液體的作用,保證涂料可以直接施工應用。涂料施工及成膜完畢之后,有機溶劑將會揮發到大氣內,成膜物質將會在物體表面形成保護膜。涂料內揮發物主要為水和有機溶劑,但是有機溶劑在揮發之后會造成環境污染,應該對使用數量進行嚴格控制。


        1.3 顏料及填料

        顏料及填料,在實際應用過程中無法單獨成膜,需要借助有關手段將其和成膜物質相融合,在涂料固化之后成膜。換言之,涂膜在顏料及涂料中的應用,充當輔助物質作用。

        顏料可以為涂料提供各種各樣的顏色,具有良好的裝飾效果。除此之外,顏料在提升物料膜抗酸堿、抗化學性能上也具有良好的作用。填料,也被稱之為體質顏料,雖然著色效果并不明顯,但是可以有效提升涂料性能,并且降低涂料生產成本。


        2 環保水性涂料分散技術與裝備


        2.1 顏料及填料分散機理

        涂料具有多種類別,但是生產原理基本相同。整體來說,涂料都屬于顏料、溶劑、漆料混合之后的體系,在涂布作用之下,均勻涂抹在物體表面,固化之后形成薄膜。雖然說起來相對簡單,但是實際上并不容易。色漆屬于粘稠性漆料,主要由溶劑和助劑構成,整個體系包含多種相界面,不同成分始終處于相互作用狀態下,進而該體系穩定性較低,非常容易出現相界面分離問題。但是色漆生產需要在相對穩定狀態下,一旦出現分離問題,色漆粘稠性就會受到顯著影響,這種涂料在施工之后所取得的效果也并不理想。因此,色漆不僅僅是不同組成物的簡單攪拌,而是應該借助有效分散手段,分散到漆料結構內。

        從廣義層面來說,固體物質分布在液體或者是氣體狀態中,被稱之為分散。對于涂料來說,分散主要表示顏料均勻分布在樹脂溶液中,并且處于相對穩定體系下。顏料在涂料內分散相對繁瑣,基本上可以劃分為三個階段,分別為濕潤階段、解聚階段與穩定化階段。


        2.1.1 濕潤階段

        顏料顆粒表面在涂料生產內應用,最表層一定會接觸水分及空氣,不同顆粒之間縫隙也都會被空氣填滿。顏料想要均勻分散到漆料中,前提條件就是需要應用漆料替代水分及空氣,同時,在顏料顆粒表面構成包覆膜。漆料替代水分及空氣同時在顏料表面形成包覆膜的過程,就是顏料濕潤階段。


        2.1.2 解聚階段

        顏料在漆料中分散,漆料僅僅和顏料顆粒表面接觸是遠遠不夠的,主要原因是由于顏料無法處在穩定分散狀態下。所以,這就需要施加外力,對顏料顆粒進行分解,將其體積都變為原級顆粒,增加顏料顆粒和涂料基礎面積。借助外力施加,讓顏料恢復到原級顆粒的過程,被稱之為解聚階段。


        2.1.3 穩定化階段

        顏料想要在漆料體系內穩定分布,主要借助兩種機理實現,這兩種機理分別為空間位阻穩定作用及電荷穩定作用。正常情況下,在水溶液環境下,顏料顆粒介電常數相對較高,電荷所具備的穩定作用十分顯著。

        顏料顆粒正負離子在吸附之后,會逐漸向相反溶液轉移,進而在溶液表面形成帶電粒子薄膜。粒子表面在聚集相反粒子電荷情況下,就會構成雙電荷層,這種粒子分布也被稱之為平衡粒子。雙電荷層伴隨著溶液深度的增加,數量不斷下降。兩個粒子在相互接觸過程中,并不出現電荷排斥,必然會造成顏料顆粒電荷重新分布,增加粒子之間斥力,分散體系就可以處于穩定狀態,這個階段也被稱之為穩定化階段。


        2.2 環保水性涂料分散裝備


        2.2.1 高速分散機

        高速分散機,是涂料眾多分散裝備中結構最為簡單的一種。在運行過程中和砂磨機相結合充當顏料預混合裝備,在部分情況下,高速分散機也可以成為單獨顏料分散裝備。高速分散機中最為關鍵的零件為分散葉輪,分散葉輪邊緣呈現彎曲齒狀,傾斜角度大約在30°左右,每一個齒面在運行中都會產生沖擊力。實際上,物料從齒面內部向邊緣運動,這就屬于剪切作用。漆料往返于齒面及邊緣,處于加速及減速狀態下,黏度也就會逐漸下降。

        高速分散機優勢為:結構簡單,實際操作及后期養護便捷,生產效率較高,伴隨著高速分散機裝備類別不斷增加,進而應用范圍越加廣泛。


        2.2.2 砂磨機

        砂磨機產生于上世紀50年代后期,首次在我國應用是上世紀60年代。砂磨機自身體積相對較小,可以連續開展分散操作,運行效率較高,進而得到了廣泛應用,同時,逐漸替代了球磨機在涂料生作用。

        砂磨機主要由五部分構成,分別為研磨筒體、分散盤組件、電機、機架及主軸。


        3 結語

        環保水性涂料在應用中,并不會對生態系統造成污染,具有良好的發展前景,在涂料行業內占比不斷提升。但是環保水性涂料在實際生產時,顏料分散依舊采取傳統分散技術及裝備,生產效率相對低下。本文對環保水性涂料分散技術與裝備進行了分析研究,了解了不同分散技術及裝備應用優勢,希望能夠對環保水性涂料中顏料分散,提供優質技術及裝備保證。


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