【集萃网观察】最后一种情况是油酸和水加入钛白粉与苯的分散体中,我们可以看到在钛白粉颗粒表面位置上就会发生很有趣的争夺。这是由于表面活性对水的影响之故。
颜料颗粒絮凝形成的互连网状结构虽然比较弱,但已有足够的力来阻止重力对颗粒往下拉的现象,从而防止了它们的沉降。反之,解絮凝的颗粒就会沉降成硬块(除非设法防止)。可以理解,絮凝和沉降是对立的。事实上,颜料的沉降程度是经常以测定体系的解絮凝程度来衡量的。
应当指出,区分沉降比例和(后期的)沉降程度也是非常重要的。一般地说来,絮凝的颜料颗粒比起解絮凝的颜料颗粒来沉降比较快,但沉降(淀)较松,也可以再分散,而解絮凝的颜料颗粒虽然沉降比较慢,但沉降(淀)较坚实,且不易再分散。絮凝的颜料沉降快的理由很简单,因其颗粒大而且硬,这极易由斯托克定律(大颗粒比小颗粒沉降快)说明之。然而,这些絮凝的颗粒团的沉降会很快停止,因为这种絮凝聚集连在一起后足可横(交)链成一种网状结构,从而阻止了进一步的形变(沉降)。
(十)、保持解絮凝颜料分散体稳定性的技术
已经知道,颜料的絮凝作用可以阻止沉降或使沉降(淀)很小,但也有不少毛病。采用触变附加剂使颜料悬浮也是防止颜料沉降的一种好方法。颜料的絮凝作用将会损害白颜料的遮盖力以及彩色颜料的浓度(强度)。我们知道,研磨的基本目的是使颜料完全分散,而絮凝作用又可能使这种分散失效(当然,絮凝有时是很有用的)。所以,在比较稀的油墨中,如何保持很好解絮凝的分散体的稳定性就成了一个关键。
分散的第一阶段就是使颜料颗粒能有效地分离,第二阶段就是如何保持这些颗粒的分离。
1.用表面活性剂(缓冲型)的定向缓冲层保持分离作用。一个分散体的稳定性取决于颗粒之间的分离状态。如果颗粒过度接近,则就会由于表面引力而造成絮凝。在一个分散体中引入表面活性剂使之吸附在颜料表面上并形成一个定向的缓冲层,这样,就可以防止颗粒之间的接触了。应当指出,这种技术一般只适用于溶剂型油墨。表面活性剂可以在加入连结料之前先使之吸附在颜料表面上(即表面处理过的颜料)或在分散过程中加入(作为分散剂)。工业上常用的代表性的缓冲型分散剂有卵磷脂(Lecithin),是一种三甘油脂,其中有一个脂肪酸是被磷酸所取代的,然后再以胆碱(Choline)酯化而得。萘酸锌、萘酸钙、油酸、油酸铜、月桂酸硫酸钠、烷芳基硫酸钠等也都是一些缓冲型分散剂。
2.用电荷(电解型)排斥法保持分离作用。一种可离子化的颜料分散剂也可以使之附着在颜料表面上。这样带正(或负)电荷的部分就吸附在颜料表面上,带相对电荷的部分则自由扩散在液体(连结料)中。这些带电离子的扩散云包围着颜料颗粒,并排斥在其周围的带同样电荷的颗粒。这样,也就防止了颗粒的接近。这种工艺一般应用于含水体系(例如水型油墨)中是比较有效的。当然,它亦取决于极性有机溶剂的作用。必须指出的是在这种分离技术中,采用的物质应是能高度离子化酶,一般地说,它们的表面张力效应是比较小的。
代表性的电解型分散剂有多磷酸三钾酯、多磷酸四钾酯、多磷酸钠,芳烷基磺酸钠盐等,它们一般具有中等的分子量,如果分子大小超过分散剂时,就可能引起一些絮凝。
一般使用阴离子型分散剂,因它们的价格比较低,且易于附着在大部分颜料和聚合物颗粒(一般带负电荷)上。应当说电解型分散剂的选择是比较特殊的,例如一种羧酸电解质的钠盐对钛白粉等一类无机颜料可能具有比较好的分散作用,但对有机颜料却不一定。后者用缩合的磺酸聚合物比较好,等等。
在使用电解型分散剂时,应当避免过量,一般以满足颜料的表面为度(根据经验),使用过量只能增加溶液的离子浓度,而相应地会降低颗粒的排斥性能。事实上,任何离子对颗粒的排斥性能都是有影响的,尤其是二价和三价离子。
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