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炭黑在油漆中的作用 1,流变助剂
流变性是油漆的重要性能,它直接影响到油漆的外观,施工性能及储存稳定性等性能,而不同油漆体系对流变助剂的要求也有差异.对于油性体系而言,大部分流变助剂都是形成氢键而起作用的.表面未处理的炭黑聚集体含有多个 ,其中,一是孤立的,未受干扰的自由 二是连生的, 在油性体系中,极易形成三维的网状结构,这种结构受机械力影响时会破坏,使粘度下降,油漆恢复良好的流动性;当剪切力消除后,三维结构会自行恢复,粘度上升.在完全非极性液体中,粘度恢复时间只需几分之一秒;在极性液体中,回复时间较长,这取决于炭黑的浓度及其分散程度,这一特性赋予油性涂料非常好的储存和施工性能,特别是厚浆形油漆,既能保证油漆在一定的施工剪切力下有良好的流动性,又能保证涂膜的一次施工厚度,通常,在施工过程中,由于涂层边缘的溶剂挥发较快,导致表面张力不均匀,容易使油漆向边缘移动,而炭黑网络能够有效的阻止油漆的移动而形成厚边,同时还防止油漆在固化过程中的流挂现象,使涂层均匀.同时,炭黑由于能提高体系中的中低剪切粘度,从而起到增稠作用.因此,炭黑在油性体系中的应用非常广泛.
2,防沉剂
炭黑是一种理想的防沉剂,对于防止油漆体系中颜料的沉淀非常有效,特别是对于色浆的体系,适当的添加量将大大提高色浆的稳定性,而且能够减少润湿分散剂的量,以提高色浆的适用性,并减少色浆对油漆体系的影响,炭黑的防沉作用对油漆存放非常有利,特别是某些颜料,如金属粉和薄片,都极易沉淀且不能完全悬浮,使用炭黑可保证其分散不沉淀.以配方总量计,炭黑用量在0.4%-0.8%的范围内,但特殊情况下,比如富锌漆,需增加到2%.
3,助剂分散
在粉末涂料体系中,由于炭黑的小粒径和高表面能,它们可以吸附在涂料粉体的表面,并在粉体表面形成一个表层,提高粉料得分散性,故可作为分散剂使用.在同一涂料系统中,加入炭黑可明显缩短分散时间,提高生产效率.但值得注意的是,先将气相炭黑分散完全效果更好,其添加量不宜太多,一般不超过1%.因为添加量过多会导致体系触变性能较强,导致分散时边缘分散剪切力不够,而呈冻状,影响分散效率,特殊情况如富锌漆需要添加2%时可以同时搭配其他流变主机助剂一起使用,并利用醇类溶剂调整炭黑的流变性能.
4, 碳黑的折光指数1.46,与成膜树脂的折光指数接近,对漆膜颜色没有影响.成膜过程中其迁移到漆膜表面,能使表面产生预期粗糙度,明显的降低表面光泽,是一种良好的消光剂,使用炭黑是要注意与漆膜厚度的匹配.在厚膜漆里,采用颗粒非常细的炭黑,涂膜表面不能产生适当的粗糙度;反之,如在薄膜漆里采用颗粒粗大的炭黑,虽然其消光效果非常好,但是漆膜表面的粗糙度将不能为绝大多数用户接受,一般来说,炭黑粒度约为3-7 ,适合于干膜厚度为15-40 的涂料体系。用炭黑配漆,除了配成浆状物后加到漆里分散外,还可以直接调配到漆中。通常在容器内,以线速度20m/s(约1000r/min)的搅拌叶轮分散10-15min就可达到充分的分散。
5,抗耐磨剂
炭黑采用丙烯硅烷进行表面处理后,添加到聚胺酯涂料中,可以起到耐摩擦的作用。加5%-15%的炭黑,耐摩擦性可提高10%-35%,同时油漆的流变性能和干膜的光学性能都不受负面影响。
6,其他作用 炭黑还可以提高涂料的耐侯性、抗划伤性,提高涂层与基材之间的结合强度,同时,炭黑具有极强的紫外线吸收、红外光反射特性,填加在油漆中能提高油漆的抗老化性能。