油墨的分散解析Word文档格式.docx

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（B）颜料颗粒良好地分散在连结料中；

（C）一些已润湿或分散的颜料颗粒由于某些力的作用慢慢又形成絮状，颗粒之间是连接料，这种现象叫絮凝。

分散体的絮凝作用取决于连结料和颜料的性质以及絮凝物质的出现；

（D）当分散颗粒间的引力小到不可能产生絮凝时，则颜料颗粒就可能定向，从而形成疏松结构。

颜料颗粒在开始润湿时，首先应使颜料和连结料很好地混合，为了使它们具有良好的亲和性以便更快地润湿，所以采用表面活性剂是常用的做法。

因为表面活性剂可改变颜料和连结料之间的极性，有些表面活性剂具有平衡的极性和非极性结构，从而可在两个表面间形成一个桥或联结。

为了破坏这些聚集，就需要利用各种力，例如

（1）物理撞击，

（2）颗粒与颗粒之间的相互碰撞，（3）通过流体（如连接料）的剪切。

一般说，比较大的聚集体（50—100微米）可以被分散设备（如三辊机、球磨机、砂磨机等）的剪切力进行物理分散。

而比较小的颜料聚集体则大多是由于包在颜料聚集体外面的连接料的剪切作用而分散的。

连结料对颜料的剪切作用主要是由于

（1）连结料对研磨表面的粘附；

（2）连结料对颜料表面的粘附；

（3）连结料的内粘附（内聚力）强度，即粘性。

当以连结料置换（替代）包在颜料外面的空气时，润湿过程才算最后完成，达到了分散的目的。

这个过程可以提高颜料的透明度，降低颜料颗粒间的引力，这是由于在颜料和连结料之间形成了反抗聚集的物理链，使颜料颗粒不能再聚集之故。

颜料分散后形成的分散体的稳定性主要取决于以下三种力：

（1）排斥的静电力——由颜料颗粒表面的离子或带电基团而引起；

（2）吸引的伦敦—范德华引力——由于颜料颗粒和连结料之间的介电常数不同而引起；

（3）由于颗粒表面出现的不带电基团（使颗粒间相互像一个栅栏一样）而引起的“位阻”稳定作用。

由于排斥性的静电力在水性介质中比较明显，而吸引性的伦敦—范德华力则在有机和水性介质中均有，故颜料分散体在有机介质中的稳定性，一般是取决于“位阻”效应的。

由于电的力量而排斥的理论，即DLVO理论，它基于当介质中的一种可离子化的物质以正或负离子的形式吸附在颜料表面上，其相对应的电荷扩散入介质中后，就会发生电荷排斥。

故这些颗粒就会得到一种相似的电荷，虽然分散体中出现了这些电荷，但其保护力也会随着因陆续加入更多的连结料而破坏。

如果在分散体中一次加入大量的连结料时，就会发生“肢体震荡”效应。

这样，由于颜料体积的变化，颜料颗粒会发生再聚集作用。

同样，在体系中加入过量的溶剂时，也会发生这种情况，因为溶剂会从颜料颗粒上洗去连结料。

实际上，颜料分散在（溶）有聚合物分子的连结料中以后，连结料就被吸附在颜料颗粒表面，并以一部分链伸向连结料中，从而使两个相同的颗粒不能再接近，防止了再絮凝的发生。

从热动力学观点看，位阻稳定性可分为熵稳定作用和热函稳定作用，或是它们二者的联合形式。

实际上，它们的差别在于前者是在冷却的条件下会絮凝，后者是在比较热的条件下会絮凝。

这样，就提出了一个实际问题，即对有些油墨来说需要存放在比较冷的条件下，而有一些油墨则需存放在比较热的条件下，这 

样，才可避免体系发生絮凝。

絮凝作用一般发生在液体系统中，它是颗粒之间暂时的联合，只要用不大的力就可以破坏它。

因为在液体介质中颗粒是处于不规则的布朗运动下，它们随时有可能接触并形成团状疏松絮凝体。

显然，产品的粘度越低则运动越快，碰撞比例也越多。

在高粘度的浆状油墨中，因为高粘度的摩擦阻抗比颗粒表面上的力还要大，故不可能发生布朗运动，絮凝也就不会出现。

由于分散后的颜料颗粒有可能再联结在一起，故其表面吸收层不能变形，而且应当紧紧抱住分散颗粒。

位阻效应则取决于吸收材料的分子量大小，低分子量的连结料（干性油连结料、油改性的醇酸树脂等）则易于吸入到颜料聚集体中去，如果有溶剂存在，则会加速这种渗透。

所以，在分散过程中，连结料的润湿性是非常重要的。

我们知道，硝酸纤维，丙烯酸，乙烯类等连结料的分散性是比较差的。

连结料对颜料的润湿效果取决于颜料与连结料之间的表面张力：

界面张力高，则润湿效果差。

对于分散性的测定，目前尚无统一的方法，一般就是用细度板（刮板细度计——GrindGage），筛法以及着色力等来判断之。

关于分散时的温度情况，则可从粘度的变化而看出。

一般地说，分散过程中温度都是上升的，这可从颜料润湿时的浸入热测出。

热也有相反的效果，例如使颜料失去浓度，引起色相的变化（有的颜料在热的作用下可被部分溶解并再结晶），加速与连结料的化学反应等等，故应引起注意。

油墨的分散解析

（二）

一、分散的理论

用机械能等将颜料颗粒均匀地分散于连结料中，并使之在连结料中形成均匀而稳定的分散体，似乎是个很简单的事情，但实际上并不如此，它牵涉到许多理论性的问题。

应当说分散理论是比较复杂的，至今，仍有许多非常复杂的物理关系没有被完全搞清楚，这里我们只能概念性地来讨论一下有关分散理论方面的一些情况。

（一）、表面张力

如果我们将脱脂棉放于水中，则脱脂棉极易被水所浸湿，而非脱脂棉就比较难被水浸湿，如果将脱脂棉换成油布，则它就根本不能被水所浸湿。

这些情况就是所谓“润湿"

的粗浅概念。

可以看出：

润湿一般有三种情况，即：

1．液体铺展在固体上，排除了固体上所有被吸附的物质（例如气体等），这就叫完全润湿，2．液体部分地被铺展于固体上，并以一定的接触角与固体相接触，这叫不完全润湿或叫部分润湿，3．液体在固体上没有铺开而保持着一定的珠状体，这就叫不润湿。

我们知道，当任何两个“相”互相接触时，则在两个相之间就会形成一个区域，渭之“界面”。

习惯上“界面”是指两种不相混溶的液体间或是液体与固体间的接触区域。

而“表面”一般是指气体对固（或液）体的接触区域而言的。

根据上述情况，假设把一些固体的粉状物质（例如颜料等）分散在液体的介质（例如连结料等）中时，液体对固体的润湿情况及液体与固体间的界面大小等，就会决定这个分散体系的特性，这是显而易见的。

就颜料分散在连结料中的情况而言，其很重要的一个特性就是颜料和连结料之间的界面情况，这两个界面与它们单独的分离相（即颜料和连结料）的界面是不同的。

所以作用在界面上的力是不平衡的，这种在界面上不对称力的分配，即谓之界面张力效应。

假设在一个容器中装有一种液体，可以看出：

在下层液体中，分子间的引力在各个方面都是相等的，分子处于平衡状态。

而在液体表面，情况就不同了：

液体表面分子的力的分配是不对称的，力将液体的表面分子拉向液体内部，这种力就叫液体的表面张力。

表面张力可通过一个矩形线框的实验来说明：

用一根细铜丝围成一个长方形框，其上置一细铜丝，用一根细线将细铜丝缚住，细线的另一端则缚于上框的中间。

细铜丝可在框上自由移动。

将这个装置浸于皂液中，则皂膜的各个面积就会依次被破坏。

表面张力的拉曳情况就可以看清楚了。

假设在线一边的皂膜面破坏了，则细铜丝就会向后拉并趋向框的一边。

在线上的拉力则被对面膜上的表面张力的拉力所平衡，这一情况充分说明了在线面积内铺展的皂膜的弹性，这就是表面张力。

表面张力可以环移法、毛细管法或滴量法测定之。

下表指出了一些物质的表面张力数值，可以看出，有机溶剂的表面张力值范围是比较窄的，而水的表面张力要比它们高数倍。

汞的表面张力则大得多了。

液体

在界面的表面张力（达因/厘米）

空气/液体

水/液体

水

72.8

甲醇

22.6

乙醇

22.5

庚烷

19.7

辛烷

21.8

50.8

纯苯

28.9

甲苯

28.4

36.1

四氯化碳

26.7

45.0

乙醚

17.0

油酸

32.5

蓖麻油

39.0

棉籽油

35.4

汞

476.0

375.0

油墨的分散解析（三）

由于电的力量而排斥的理论，即DLVO理论，它基于当介质中的一种可离子化的物质以正或负离子的形式吸附