阳离子型超细颜料的制备与应用性能研究

论文摘要

通过在颜料表面上沉积或包覆阳离子分散剂,可以改变颜料的表面极性,使颜料良好的分散于水中,形成稳定的阳离子型超细颜料分散体系。本课题主要研究了使用阳离子分散剂PCD,采用超声波分散法制备阳离子水性超细颜料分散体系,探讨了较佳的工艺以及颜料配方。实验结果表明,分散剂用量为颜料质量的12%,选择平平加O25作为润湿剂,超声功率600w,超声30分钟可以制备得到粒径205nm,Zeta电位接近50mV,离心稳定性接近50%的阳离子型超细颜料水分散体系。研究了颜料分散体系离心稳定性的影响因素。阳离子分散剂PCD用量是影响分散体系颜料粒径和离心稳定性的主要因素,实验结果表明,随着分散剂用量的增加,颜料粒径先减小后增大,Zeta电位逐渐增大,离心稳定性先增大后减小;超声分散条件也会影响颜料粒径、粒度分布以及离心稳定性,结果表明随着超声功率的增大,分散体系中颜料的粒径逐渐减小,粒度分布指数先减小后增大,体系的离心稳定性先增大后减小;超声分散时间越长,分散体系颜料粒径越小,粒度分布指数越窄。研究了阳离子型超细颜料的颜色性能以及对棉织物的轧染染色效果,测定了超细阳离子颜料染色棉机织物的K/S值、L*、a*、b*等色度值和摩擦牢度,并与普通的阳离子颜料、阴离子超细颜料以及非离子超细颜料作比较。实验结果表明,在相同颜料用量的条件下,超细颜料比粒径较大的颜料轧染棉织物的K/S值高,色彩更鲜艳饱和,摩擦牢度也较好;阳离子超细颜料比阴离子或非离子超细颜料轧染的棉织物的K/S值高,摩擦牢度也较好。本课题还研究了用粘合剂改善颜料染色织物色牢度,探讨了粘合剂浓度及处理方法对摩擦牢度改善效果的影响。实验结果表明,用1.0%的粘合剂溶液浸渍处理可以满足较高浓度的颜料染色织物牢度改善的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 有机颜料的性质
• 1.1.1 颜料的应用—涂料印染
• 1.1.2 颜料超细化的意义
• 1.2 颜料水性体系中常用的分散剂
• 1.3 阳离子型分散剂的结构特点
• 1.4 超细有机颜料的制备
• 1.4.1 颜料的润湿
• 1.4.2 颜料聚集体的粉碎
• 1.4.3 颜料粒子的稳定化
• 1.5 有机颜料对分散剂的吸附机理
• 1.6 超细颜料分散稳定机理
• 1.6.1 双电层理论（DLVO 理论）
• 1.6.2 立体效应
• 1.6.3 竭尽稳定机理
• 1.7 双电层结构模型和电动电位
• 1.8 超声波细胞粉碎机的工作原理
• 1.9 本课题的目的和意义
• 第二章 实验内容
• 2.1 实验药品与仪器设备
• 2.1.1 实验药品和材料
• 2.1.2 仪器设备
• 2.2 超细有机颜料分散体系的制备工艺
• 2.2.1 分散剂用量对分散体系分散效果的影响
• 2.2.2 超声波功率对分散体系分散效果的影响
• 2.2.3 超声波粉碎时间对分散体系分散效果的影响
• 2.2.4 不同润湿剂对分散体系分散效果的影响
• 2.3 阳离子型超细颜料分散体系的分散稳定性
• 2.3.1 分散剂用量对分散体系粘度，Zeta 电位及离心稳定性的影响
• 2.3.2 超声功率对分散体系离心稳定性的影响
• 2.3.3 pH 对分散体系离心稳定性的影响
• 2.4 阳离子型超细颜料颜色性质
• 2.4.1 阳离子型超细颜料的染色性能
• 2.4.2 粘合剂对染色织物摩擦牢度的改善
• 2.5 性能测试
• 2.5.1 分散体系的粒径和Zeta 电位
• 2.5.2 分散体系的离心稳定性
• 2.5.3 分散体系粘度
• 2.5.4 染色织物K/S 值的测定
• 2.5.5 染色织物色度值的测定
• 2.5.6 摩擦牢度的测定
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 阳离子型超细颜料的制备
• 3.1.1 合适的分散剂用量的确定
• 3.1.2 超声波分散功率的确定
• 3.1.3 超声波粉碎时间的确定
• 3.1.4 润湿剂对分散体系的分散稳定性的影响
• 3.2 阳离子型超细颜料的胶体性质
• 3.2.1 分散剂用量对分散体系Zeta 电位、离心稳定性及粘度的影响
• 3.2.2 超声功率对分散体系离心稳定性的影响
• 3.2.3 放置时间对分散体系的影响
• 3.3 阳离子型超细颜料的颜色性质
• *、a^*、b^*等色度值'>3.3.1 超细阳离子颜料染色织物的L^*、a^*、b^*等色度值
• 3.3.2 粒径对颜料颜色性能的影响
• 3.3.3 超细阳离子颜料与超细阴离子颜料颜色性能的区别
• 3.3.4 超细阳离子颜料与超细非离子颜料颜色性能的区别
• 3.4 粘合剂对染色性能的影响
• 3.4.1 粘合剂浓度及整理方法对超细阳离子颜料染色织物牢度的影响
• 3.4.2 超细阳离子颜料浓度与染色织物摩擦牢度的关系
• 3.4.3 超细阴离子颜料浓度与染色织物摩擦牢度的关系
• 3.4.4 超细非离子颜料浓度与染色织物摩擦牢度的关系
• 第四章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文