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超细有机颜料水性分散体系的制备及性能研究

专 业: 纺织工程
关键词: 超细有机颜料 改性剂 水性分散体系 颜料表面改性剂
分类号: TQ620.7
形 态: 共 93 页 约 60,915 个字 约 2.914 M内容
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内容摘要


超细颜料是一种新型色素材料,被广泛应用于纺织、建筑、造纸等领域。

本文通过对颜料表面包覆改性制备了超细有机颜料水性分散体系,探讨了所制备的超细颜料分散体系的性质。

研究了研磨工艺条件对颜料粒径及其粒度分布的影响。

结果表明分散体系的颜料粒径随研磨转速的增加呈先减小后增大的变化趋势,粒度分布指数随研磨转速的增加而增大;研磨时间越长,分散体系颜料粒径越小,粒度分布指数越窄:

吸附促进剂滴加速度越慢,颜料粒径越小,粒度分布宽度越窄。

颜料表面改性剂的化学结构及其用量是影响分散体系颜料粒径和分散稳定性的主要因素之一。

实验结果表明,随着颜料表面改性剂羧基摩尔含量的增加,颜料粒径先减小后增大,Zeta电位绝对值增大,分散体系的离心稳定性先增大后降低,羧基含量太低或太高都会使分散体系对环境温度的适应性变差。

随着颜料表面改性剂特性粘度的增加,颜料粒径先减小后增加,Zeta电位的绝对值和分散体系的离心稳定性先增加后减小,改性剂特性粘度过小分散体系的环境温度适应性差。

随着改性剂用量的增加,颜料粒径先减小后增加,Zeta电位的绝对值和分散体系的离心稳定性随改性剂用量的增加而增加,当改性剂对颜料的质量分数超过10%后,分散体系的离心稳定性达到100%,改性剂用量过少时分散体系的环境温度适应性差。

颜料表面改性剂在水相中电离是产生静电斥力和空间位阻的前提条件。

研究了改性剂电离试剂种类及其用量、改性剂电离时间和改性剂电离温度对分散体系颜料粒径和分散稳定性的影响。

结果表明,随着电离试剂氢氧化钠用量的增加,颜料粒径先减小后增大,分散体系的离心稳定性和颜料颗粒Zeta电位的绝对值先增加后降低,氢氧化钠用量过少或过多,均会导致分散体系较差的环境温度适应性。

改性剂电离时间短,电离温度低,颜料表面改性剂的电离程度小,制备分散体系的颜料粒径大、Zeta电位的绝对值小,分散体系的离心稳定性和环境温度适应性差。

在分散体系中加入酸、碱、金属盐、醇和低分子分散剂等物质也会对分散体系的分散稳定性和对环境温度的适应性产生影响。

结果表明分散体系pH在1.00~10.88范围内,随着pH升高,颜料粒径、Zeta电位的绝对值和分散体系的离心稳定性先增大后减小,pH太高或太低,制备的分散体系环境温度适应性较差。

随着金属盐用量的增加,颜料的粒径先减小后增大,分散体系的离心稳定性、对环境温度的适应性和颜料表面Zeta电位的绝对值降低,且金属盐化合价越高影响越明显。

随着醇用量的增加,颜料粒径先减小后增大,Zeta电位的绝对值呈减小趋势,醇中羟基含量越多,影响越明显。

低分子分散剂能够有效降低颜料粒径和Zeta电位,对离心稳定性和环境温度适应性影响不大。

此外通过研究pH对分散体系颜料粒径的影响,提出了溶剂化层厚度的估算方法,对深入了解超细颜料水性分散体系的分散稳定机理具有一定的参考价值。

探讨了改性剂化学结构、改性剂用量以及添加剂等因素对分散体系流变性的影响。

结果表明颜料表面改性剂的羧基摩尔含量为0.56时,制备的分散体系表观粘度较小,剪切变稀现象不明显;特性粘度为79.65mL/g时,制备的分散体系表观粘度较小,剪切变稀现象不明显;改性剂用量对分散体系的粘度也有影响,随着改性剂用量的增加,分散体系的表观粘度略有增加,当改性剂用量对颜料质量分数超过12%后,分散体系的表观粘度将急剧增大。

添加剂对分散体系的表观粘度也有影响,少量金属盐有助于提高分散体系的流动性能,金属盐用量增加到一定程度后,分散体系的流动性变差,对比Al3+、Mg2+和K+发现,Al3+和Mg2+更容易改变分散体系的表观粘度。

分散体系中添加少量醇能够降低分散体系的表观粘度,用量较多时分散体系的表观粘度增加,对比甲醇、一缩二乙二醇和甘油对分散体系表观粘度的影响发现,甘油对分散体系的表观粘度影响最大,其次是一缩二乙二醇。

低分子分散剂对分散体系的表观粘度影响不大。

研究超细颜料的颜色性能以及超细颜料的轧染染色效果,测定了超细颜料染色棉织物的K/S值、耐摩擦牢度和耐水洗牢度,采用视频显微镜照相技术表征了超细颜料在棉织物中的渗透情况,采用XRD表征了不同粒径颜料的晶体结构。

研究结果表明,在相同颜料用量的情况下,颜料粒径越小,染色棉织物的K/S越高,色彩越饱和,耐摩擦牢度、刷洗牢度越好。

视频显微镜照片显示超细颜料对棉织物的渗透性优良。

X射线衍射曲线表明粒径变化没有改变颜料的晶体结构..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 文献综述
第二章 超细有机颜料水性分散体系的制备
第三章 超细有机颜料水性分散体系的分散稳定性
第四章 超细有机颜料水性分散体系的流变性质
第五章 超细有机颜料水性分散体系的颜色性质
第六章 结论与展望
参考文献

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中图分类: > TQ620.7 > 工业技术 > 化学工业 > 颜料工业 > 一般性问题

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