乳胶涂料中填料粒径测定与分散剂的选择

data-full-width-responsive="true"> 乳胶涂料中填料粒径测定与分散剂的选择隋振恩，张淑英，辛宪忠(天津市海滨涂料有限公司，300400)张宝杰(天津市北辰区技术监督局，300400)O 引言乳胶涂料是由合成树脂乳液，粉体填料分散在水介质中而成的一个多相分散体系或叫乳胶分散体。这样一个热力学不稳定的复杂体系，首先要具有物化稳定性。从根本上说，就是要求乳胶分散体在制作工艺上，粉体填料粒径要细，分散剂、稳定剂对悬浮粒子要具有强力稳定阻聚能力。目前对于这两项基本要求，大多数中小型涂料厂还没有标定的方法可以进行评价控制，而只能依赖供货厂家提供的数据。我国20世纪80年代建筑涂料发展迅猛，产量与日俱增。这样一个庞大的产业，使用了大型的高速分散、砂磨、胶体磨等生产装置，实施的是典型的胶体分散制作工艺流程，但却未借鉴胶乳工业简便有效的生产过程控制方法。笔者在20世纪50年代就改进了费古罗夫斯基提出的测定粒径的沉降法，并首先应用在胶乳工业薄膜制品的生产过程控制中。胶乳工业用的配合剂是我国最早工业化制备的水性分散体，当时，就是利用这一简便的仪器作为生产过程中分散剂的选择、研磨分散过程中粒径控制的手段，延用至今。笔者从事建筑涂料生产多年，在进厂粉体填料粒径测定和分散剂、助剂等的选择上，均采用此沉降仪器作为生产过程控制手段并定为企标实施，适宜有效。1 粉体物料粒径测定的一般方法自然界存在的或经过人工粉碎研磨的任何固体粉料，其粒径组成是按麦克斯韦规律分布的，如图1所示。也就是说，任何粉体物料其粒径由大到小、由粗到细分布在一个很宽的范围中，粗的和细的比例少，中等的居多。粒径的测定手段基本成熟，但取值方法却值得高榷。常用的粒径测定方法有：直接观察法：电子显微镜法、能谱法；筛分法：电磁振动法、声波振动法；沉降法：重力沉降法、离心沉降法(光透过式和x射线透过式)；激光法：激光衍射粒径仪、光子相干粒径仪；小孔透过法：库尔特粒径仪；液体透过法：气体透过粒径仪；吸附法：BET吸附仪。在涂料工业粉体填料应用上，以激光法和沉降法应用较多，下面着重介绍沉降法。2重力沉降法2．1 原理粉体粒子形体有多种，按史笃克(stocks)原理，可粗略地视为球形，在重力作用下半径为r的球形粒子，以速度v在黏度为n的介质中运动时，v的表示如式1。式中：D一粒子密度；d-介质密度；g_重力加速度。式4即为粒子半径，可为沉降时间t的函数；每一种粉体物料或悬浮体中，皆由大小不等的粒子以不等量同时存在而呈多相分散的。在沉降分析中，由式4便可以标出一系列的时间中下沉粒子的大小。2．2设备设备如图2所示，设备的横梁是由石英丝或玻璃丝构成，长约20～50 cm，粗端直径0．4～0．6 cm，距末端4～6 cm直径约0．2～0．3 mm处弯一小弧(原设计末端为一小钩，作者的经验是改成一小弧而延长其末端作指针用)。