粉体表面处理技术上海三正高分子材料有限公司影响粉体性能的基本因素
粉末材料的化学成分
粉末材料的晶体结构
粉末材料的形貌特征粒径 粒径分布 形状
粉末材料的表面性质表面能 表面张力 表面化学位表面官能团 表面酸碱性粉体表面改性的目的
增加相容性
提高分散性
赋予新功能着色力 遮盖力耐侯性 耐热性
提高附加值
控制释放
环境保护改性技术的内容与发展趋势
粉体表面该性的原理和方法
表面改性剂
表面改性工艺与设备
改性过程的控制与产品检测技术
表面性能设计
改性产品年增长 15%
新型表面改性剂及改性设备
超细化、活性化及晶体结构复杂化统一粉体的表面及界面性质
比表面积比表面积 =形状因子 /（密度 X平均粒径）
表面能表面能 =表面张力 X比表面积
表面官能团种类、数量与比例
表面润湿性（接触角）
表面电性能粉体表面改性方法
涂敷改性（冷法、热法）
石英砂涂敷树脂，提高铸造时粘结性
表面化学改性（主要方法）
颗粒表面性质、改性剂种类、用量用法及工艺设备与操作条件
沉淀反应改性（钛白、云母）
机械化学改性
高能改性、酸碱处理等粉体表面改性设备
高速混合（捏和）机
HYB高速气流冲击式粉体表面处理机
（东京理科大学、奈良机械制作所）
球磨机、砂磨机
液相表面处理
喷雾表面处理粉体表面改性剂
偶联剂硅烷类；钛酸脂、铝酸脂、锆酸脂类
表面活性剂（离子型、非离子型）
有机聚合物、有机硅
不饱和有机酸、丙烯酸树脂
氢氧化物及其盐
超分散剂颜料的表面处理
------超分散剂技术超细粉末的分散性
粉末分散性的具体表现粉末分散的难易程度
…… 决定加工能耗与时耗分散粉体的稳定性
…… 决定储存稳定性及最终实用性能抗絮凝，抗沉降，抗浮色等流动性，流平性，遮盖力 光泽，亮度，着色强度影响粉末分散性的基本因素
不可更改因素粉体材料的化学成分粉体形貌 粒径与粒径分布
可更改因素（提高分散性的手段 )
1)干燥工艺
2)表面处理剂 (改变表面能,表面酸碱性表面张力,表面化学位，表面官能团 )
3)润湿分散剂 (改变粉末 /介质界面张力，
降低界面自由能，提高分散稳定性 )
粉体分散领域的研究课题
粉末表面结构表征与性能测试
表面处理剂的选择及其吸附机理
表面处理剂与介质及其它表面活性 物质之间的竞争吸附,吸附层结构
表面处理剂与分散介质的相互作用
表面处理工艺与设备关键：表面处理剂 (润湿分散剂 )
CH系列超分散剂
－－结构特征与应用特点颜料分散的基本过程
1）润湿过程液固界面取代气固界面；润湿角
2）破碎过程外力作用；粒子团聚与破碎平衡
3）稳定过程影响分散稳定性的基本因素分散稳定的基本特征润湿分散剂的作用机理
1）降低液 / 固界面张力
2）电荷稳定机理双电层理论
3）空间稳定机理熵排斥理论渗透排斥理论 V N KT d r d
V R TB Ca
H
r
H
R S
R
( )
( )
2
2 2
2
4
3 2
3 2
2
润湿分散剂的常见类型
1）水性体系聚磷酸盐表面活性剂水溶性聚合物
2）非水分散体系天然高分子合成高分子偶联剂传统润湿分散剂的局限性
1）亲水基结合力不强，易脱附起亲水作用，不为颜料表面性质设计
2）亲油基为正构烷烃，相容性欠佳非极性基团，不适应极性介质
3）亲油基太短，位阻不够碳链长度不超过 18个碳原子超分散剂的锚固基团
锚固基团取代亲水基针对颜料表面设计
(1)强极性表面单点化学键结合
(2)弱极性表面多点氢键结合
(3)非极性表面表面增效剂超分散剂的溶剂化链
1）单端官能化
2）相容性可调单体种类及配比溶解度参数容剂化链极性相似相容原则
3）容剂化链长度分子量控制超分散剂的吸附形态超分散剂在强极性表面的单点化学吸附超分散剂在弱极性表面的多点氢键吸附超分散剂通过表面增效剂在非极性表面吸附超分散剂作用机理示意图颗粒 颗粒锚固基团溶剂化链超分散剂的吸附性能
Rehacek方法
Ca Ce
θ
tgθ=Ma
直线
Xap
MaCa
X a p Mo Co Ce
X M o C o Mo X X s o lv Ce
Ma X X s o lv
Ca X Ma
X a p Ma Ca Ce
Ma s
( )
( )
/
( )
/ ( )
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
X ap （ m g / m 2 磁粉） 起始配比 1,1
起始配比 1,1,3
起始配比 1,2
Ce （ % ）
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ce （％）
起始配比 1,1,
3
起始配比起始配比
1,2
1,1
2
磁粉）X ap （ m g / m
起 始 配 比 Ｘ
（ m g / m 2 磁 粉 表 面 ）
M a
（ m g / m 2 磁 粉 表 面 ）
C a （ % ） δ （ n m ） δ t h （ n m ）
1,2,0 1,7 4 9,1 4 1 9,0 1 0,4
1,1,3 1,9 0 1 2,1 1 5,7 1 3,8 5,3 2
1,1,0 2,1 4 1 4,6 1 4,6 1 6,6
起 始 配 比 Ｘ
( m g / m 2 磁 粉 表 面 )
M a
( m g / m 2 磁 粉 表 面 )
C a
（ % ）
δ
（ n m ）
δ t h
（ n m ）
1,2,0 1,8 9 1 0,4 1 8,3 1 1,8
1,1,3 2,0 1 1,3 1 7,8 1 2,9 1 1,4
1,1,0 1,8 0 9,8 1 1 8,3 1 1,2
平 均 1,9 0 1 0,5 1 8,1 1 2,0
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线
(Mn=700)
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线
(Mn=1500)
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=700)
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=1500)
超分散剂作用体系的流变性能
1 0 % H T P C L
5 % JT P C L
2 0 % C T P C L
1 5 % Z T P C L —C 1
1 0 % S T P C L
5 % Z T P C L —1
1 0 % Z T P C L —C 3
剪切粘度 P a s.
剪切速率 s
-1
10001001010.1
14
12
10
8
6
4
2
0
1 0 % Z T P C L —C 3
7 % Z T P C L —B 1
1 0 % Z T P C L —B 2
7 % S o l sp er s e 2 4 0 0 0
5 % Z T P C L —A 2
6 % Z T P C L —A 1
剪切粘度 P a s.
剪切速率 s
-1
1 0 0 01001010,1
0
1
2
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
1,0 0 0
1,2 0 0
1,4 0 0
1,6 0 0
1,8 0 0
2,0 0 0
2,2 0 0
用量 ( % )
粘度 (cp )
0 1 2 3 4 5 6 7
100
1,000
10,000
A T P H S A - 1
H T P H S A - 1
C T P H S A - 1
S T P H S A - 1
M T P H S A - 1
用量 ( % )
粘度 ( cp )
超分散剂的最值用量 超分散剂的降粘作用锚固基团对流变曲线的影响 溶剂化链对流变曲线的影响超分散剂的分散稳定作用
30%
20%
15%
10%
3 %
2%
5%
7%
1%
50
40
30
20
10
0
12010080604020
沉降时间 m i n
清液高度
mm
0,1 1 10 100
400
600
800
1,0 0 0
1,2 0 0
D
C
B
A
粘度 ( cp )
剪切速率 ( s )
-1
超分散剂对磁浆沉降稳定性的影响 超分散剂对油墨粘度稳定性的影响超分散剂的使用方法
1）降低研磨介质的树脂浓度传统树脂浓度及颜料含量 — 正常粘度降低树脂浓度 — 降低粘度及稳定性
2）加入超分散剂提高稳定性,进一步降低粘度
3）提高颜料含量高颜基比，高稳定性，正常粘度超分散剂使用注意事项
1）研磨基料中树脂浓度最低化维持稀释稳定性即可
2）先于颜料及填料加入
3）其它助剂尽量在稀释及后续过程加入
4）用量与颜料比表面积有关约 2mg每平方米（ BET）
最佳用量对应最低粘度，最佳质量超分散剂的应用特点
润湿快速充分,缩短研磨时间,提高生产率
提高颜基比，减少能耗和设备损耗
降低粘度，改善流变性
提高分散稳定性，避免再分散
研磨基料相容性好，通用性强
不易氧化结皮，减少废弃物
超分散剂不亲水，不会导入亲水膜
分散彻底，应用性能大幅度提高
CH-5型超分散剂
－－ 在胶印油墨中的应用应用特点
提高油墨质量高光泽，高着色力，高透明度
提高生产效率提高颜 / 基比，缩短研磨时间
通用性强热固型与单张纸型通用同一基料
高分散稳定性胶印油墨用超分散剂的选择
立索尔红 / 罗宾红 …8 ％ …CH － 5
酞箐及炭黑颜料 ……10 ％ ……3,1
CH－ 5,CH-11B
联苯胺黄 …… 10 ％ ……3,1
CH－ 5,CH-22
CH－ 5使用方法
将研磨基料的树脂浓度降低至 30－ 40％
在基料中尽量少使用胶质油或胶凝剂
在用基料调制油墨时多补充上述物质
由于 CH－ 5降低基料粘度，故可提高颜料含量，减少溶剂用量，改善油墨干燥性能热固型 /单张纸型研磨基料配方
RUBINE / Ca 4B TONER 36 50
PHTHALOCYANINE BLUE 36 50
DIARYLIDE YELLOW 28 40
CARBON BLACK 40 50
GRINDING VEHICLE 48 26 52 33 65 49 53 33
ALKYD RESIN 8 8 9 9 5 5 5 5
CH-5 HYPERDISPERSANT 4 3.75 3 4
SOLSPERSE5000 1.25
SOLSPERSE22000 1
ANTIOXIDANT 2 2 3 3 2 2 2 2
ALIPHATIC DISTILLATE 6 10 6
凡立水配方
CONVENTIONAL WITH CH-5
ALKYD(ISOPHTHALIC/URETHANE) 15 15
HYDROCARBON RESIN 20 10
MODIFIED PHENOLIC RESIN 25 15
ALIPHATIC SOLVENT 40 60
留油配方
H E A T S E T S H E E T F E D
M O D I F I E D P H E N O L I C R E S I N 20 24
R E A C T I V E H Y D R O C A R B O N R E S I N 28
I S O A L K Y D R E S I N ( S O Y A ) 18
M O D I F I E D M A L E I C R E S I N 24
I S O A L K Y D R E S I N ( L I N S E E D ) 20
G E L L I N G A G E N T 2 2
A L I P H A T I C D I S T I L L A T E 40 30
成品油墨配方
CONVENTIONAL WITH CH-5
36% CONTROL RUBINE MILLBASE 35
50% CH-5 RUBINE MILLBASE 25
LET-DOWN VARNISH 48 61
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 10 7
36% CONTROL BLUE MILLBASE 32
50% CH-5 BLUE MILLBASE 23
LET-DOWN VARNISH 51 62
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 10 8
成品油墨配方
28% CONTROL YELLOW MILLBASE 30
40% CH-5 YELLOW MILLBASE 25.5
LET-DOWN VARNISH 54 65.5
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 9 7
40% CONTROL BLACK MILLBASE 40
50% CH-5 BLACK MILLBASE 32.5
LET-DOWN VARNISH 37 47.5
PE-WAX COMPOUND 8 8
ALIPHATIC DISTILLATE 10 8
ALKALI BLUE TONER 5 5
CH-1型超分散剂
— 在色母及塑料混合物中的应用
CH-1的应用特点
提高遮盖力与着色强度，节省颜料成本
提高生产效率，同时提高分散质量
消除色点及表面斑点，改善表面状况
质量稳定性好，浪费少，加工成本低
减少颜料粉尘，改善加工条件
对其他性能无不良影响
CH-1的使用方法
在高速混合机中加入聚合物
加入计量的 CH-1（约为颜料填料总重量的 5-10%）充分混合（ 2MIN/1800RPM）
加入颜料、填料及其它加工助剂，继续充分混合（ 1MIN/1800RPM）
其它加工步骤不变
CH-1用于 PE色母的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
LDPE 80 80
CH-1 1
PB15:1 20 20
PROCESS AID 0.3 0.3
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hour) 2.97 7.14 2.98 7.36
COLOUR STRENGTH \ -2.5% 12.5% 25.0%
ELONGATION(%) 15 25
TENSILE STRENGTH(Mpa) 8.8 9.2
CH-1用于硬质 PVC门窗材料的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S68/173 100 100
DIBASIC LEAD PHOSPHITE 2 2
BARIUM/CADMIUM SOAP 2 2
12-HYDROXY STEARIC ACID 0.5 0.5
ESTER(LOXIOL G21) 0.5 0.5
LEAD STEARATE 0.3 0.3
CALCIUM CARBONATE 4 4
TIOXIDE R-TC30 4 4
ACRYLIC IMPACT MODIFIER 8 8
PROCESS AID 1 1
CH-1 / 0.4
CH-1用于吹瓶级 PVC的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S57/116 100 100
IMPACT MODIFIER(PARALOID BTA 3FFI) 10 10
PROCESS AID(DIAKON APA1) 0.5 0.5
PROCESS AID(PARALOID K175) 1 1
TIN STABILISER(IRGASTAB 17 MOK) 1.5 1.5
GLYCERINE MONO OLEATE 0.5 0.5
WAX CP(HOECHST) 0.2 0.2
TIOXIDE (R-FC5) 2 2
PB15:1 0.2 0.2
CH-1 \ 0.11
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 7.2 12.3 7.56 13.5
COLOUR STRENGTH \ +5.0% +20% +25%
CH-1用于软质 PVC电缆料的典型配方
INGREIDIENTS CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S67/105 100 100
DIOP 40 40
CERECLORS52 15 15
TBLS 5 5
SNOWCAL70 60 60
硬脂酸钙 1。 5 1。 5
VYNAMON GREEN 2G FW 0。 2 0。 2
CH-1 / 3。 0
COLOUR STRENGTH 100% 120%
MELT VISCOSITY 8600 72OO
TBLS配方
TRIBASIC LEAD
SULPHATE （三盐基硫酸铅）
80PHR
LEAD 5PHR;
DOP 8PHR;
SNOWCAL70
5PHR
CH-1用于 ABS的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
ABS POWDER(CYCOLAC T) 100 100
CH-1 0.11
PROCESS AID 0.3 0.3
PB15:1 0.2 0.2
TIOXIDE R-FC5 2 2
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 4.62 8.06 4.70 8.31
COLOUR STRENGTH \ -2.5% +20% +20%
ELONGATION AT BREAK(%) 5 10
CH-1用于 PS的典型配方
PS GRANULES 100 100
CH-1 \ 0.11
PROCESS AID 0.3 0.3
PG7 0.2 0.2
TIOXIDE R-FC5 2 2
SCREW SPEED 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 5.32 9.72 5.64 9.83
COLOUR STRENGTH \ +15% +30% +40%
SPECK LEVEL SPECKY VERY MUCH REDUCED
TENSILE STRENGTH(Mpa) 26.7 29.9
CH-2型超分散剂
— 在增塑剂糊中的应用
CH－ 2型超分散剂在 PVC用增塑剂糊中的应用
应用特点
增加颜料含量,缩短研磨时间,提高生产效率，节省加工能耗及劳动力成本
低粘度，低假塑性，易流动，易泵输
稳定性好，减少颜料沉降、絮凝、分色
增塑剂含量少，通用性强
高遮盖力，高着色强度
CH-2的使用方法
在增塑剂中加入计量的 CH-2超分散剂，
充分搅拌至完全溶解，然后加入计量的颜料（或填料）研磨。
由于 CH-2的降粘作用，颜料（或填料）
含量要比传统用量高。
CH-2的用量一般为颜料及填料用量的?1-
2%，个别为 2-5%。
CH-2在增塑剂糊中的典型应用配方颜料 传统配方颜料含量 应用CH- 2后的研磨配方名称 （%） 增塑剂含量（%） 颜料含量（%） CH- 2用量（%）
钛白 60 19 80 1。0
铁黄142 0 40 29。3 70 0。7
铁黄391 0 40 18。4 80 1。6
铁红110 M 55 29。3 70 0。7
铬猩红CHY 60 19。2 80 0。8
碳酸铅 60 19。2 80 0。8
碳酸钙 60 19。2 80 0。8
硫酸钡 60 19。2 80 0。8
氢氧化铝 20 36。7 2 62。5 0。78
氧化锑 70 17。6 80 2。4
CH-6型超分散剂
— 在增塑剂糊中的应用
CH－ 6型超分散剂在 PVC用增塑剂糊中的应用
应用特点
增加颜料含量,缩短研磨时间,提高生产效率，节省加工能耗及劳动力成本
低粘度，低假塑性，易流动，易泵输
稳定性好，减少颜料沉降、絮凝、分色
增塑剂含量少，通用性强
高遮盖力，高着色强度
CH-6的使用方法
在增塑剂中加入计量的 CH-6超分散剂，
充分搅拌至完全溶解，然后加入计量的炭黑或有机颜料颜料研磨。
由于 CH-6具有明显的的降粘作用，故颜料含量要比传统配方颜料用量高。
CH-6的用量一般为炭黑或有机颜料用量的 5-15%。
CH-6的典型使用配方颜料名称 传统配方颜料含量（%） 改进配方颜料含量（%） 改进配方增塑剂含量（%） C H - 6 含量酞箐绿P G 7 30 45 4 3 。3 1 1 。7
酞箐绿P G 1 5,3 20 30 4 6 。2 5 。8
颜料红P R 1 2 2,颜料紫P V 1 9 20 35 5 5 。9 9 。1
颜料红P R 1 4 4,P R 1 6 6 30 40 5 2 。2 7 。8
颜料红P R 2 5 4 30 50 4 3 。5 6 。5
颜料紫P V 2 3,P V 3 7 1 5 （2 0 ） 30 6 4 。2 5 。8
炭黑P B 7 15-20 30-50 40-65 2 。2 - 1 2 。5
PRINTEX G 20 45 4 9 。2 5 。8
ELFLEX 415 15 35 5 5 。9 9 。1
RAVEN1040 15 30 6 4 。2 5 。8
RAVEN1225 20 35 5 2 。5 1 2 。5
PRINTEX35 15 50 4 0 。3 9 。7
FLAMURS101 20 42 5 5 。8 2 。2
CH-4型超分散剂
— 用于颜（填）料表面处理
CH-4的应用特点
增加颜（填）料疏水性，过滤容易
颜料粒度细，团聚疏松，容易分散
取代松香类表面处理剂，提高耐热性
滤饼含水量少，容易干燥
降低吸油值，改善着色效果
CH-4的使用方法
在偶氮颜料偶合之前或偶合过程中加入
在颜料（填料）过滤以前或进行其它 表面处理之前加入
在滤饼打浆过程中加入
与颜料（填料）充分混合
用量为颜料或填料干重的 10-50%
（ CH-4有效成分含量为 10%）
CH-35型油墨抗乳化助剂
— 应用于胶印油墨及 FLUSH
CH-35助剂的应用特点
提高油墨抗乳化能力，有效控制印刷网点扩大，增加实地密度，克服因乳化严重而引起的流动性差、转移性差、堆版起油腻、浮脏等弊端
降低油墨吸水值，迅速达到水平衡
缩短 FLUSH挤水时间，提高出水率
使用方便，不影响油墨其它性能
CH-35助剂的使用方法
在油墨或 FLUSH制备过程中加入，与连接料充分混合
或在油墨成品中加入，与油墨充分混合
填加量一般为油墨或 FLUSH重量的 1%以下，个别达到 2%
粉末材料的化学成分
粉末材料的晶体结构
粉末材料的形貌特征粒径 粒径分布 形状
粉末材料的表面性质表面能 表面张力 表面化学位表面官能团 表面酸碱性粉体表面改性的目的
增加相容性
提高分散性
赋予新功能着色力 遮盖力耐侯性 耐热性
提高附加值
控制释放
环境保护改性技术的内容与发展趋势
粉体表面该性的原理和方法
表面改性剂
表面改性工艺与设备
改性过程的控制与产品检测技术
表面性能设计
改性产品年增长 15%
新型表面改性剂及改性设备
超细化、活性化及晶体结构复杂化统一粉体的表面及界面性质
比表面积比表面积 =形状因子 /（密度 X平均粒径）
表面能表面能 =表面张力 X比表面积
表面官能团种类、数量与比例
表面润湿性（接触角）
表面电性能粉体表面改性方法
涂敷改性（冷法、热法）
石英砂涂敷树脂，提高铸造时粘结性
表面化学改性（主要方法）
颗粒表面性质、改性剂种类、用量用法及工艺设备与操作条件
沉淀反应改性（钛白、云母）
机械化学改性
高能改性、酸碱处理等粉体表面改性设备
高速混合（捏和）机
HYB高速气流冲击式粉体表面处理机
（东京理科大学、奈良机械制作所）
球磨机、砂磨机
液相表面处理
喷雾表面处理粉体表面改性剂
偶联剂硅烷类；钛酸脂、铝酸脂、锆酸脂类
表面活性剂（离子型、非离子型）
有机聚合物、有机硅
不饱和有机酸、丙烯酸树脂
氢氧化物及其盐
超分散剂颜料的表面处理
------超分散剂技术超细粉末的分散性
粉末分散性的具体表现粉末分散的难易程度
…… 决定加工能耗与时耗分散粉体的稳定性
…… 决定储存稳定性及最终实用性能抗絮凝，抗沉降，抗浮色等流动性，流平性，遮盖力 光泽，亮度，着色强度影响粉末分散性的基本因素
不可更改因素粉体材料的化学成分粉体形貌 粒径与粒径分布
可更改因素（提高分散性的手段 )
1)干燥工艺
2)表面处理剂 (改变表面能,表面酸碱性表面张力,表面化学位，表面官能团 )
3)润湿分散剂 (改变粉末 /介质界面张力，
降低界面自由能，提高分散稳定性 )
粉体分散领域的研究课题
粉末表面结构表征与性能测试
表面处理剂的选择及其吸附机理
表面处理剂与介质及其它表面活性 物质之间的竞争吸附,吸附层结构
表面处理剂与分散介质的相互作用
表面处理工艺与设备关键：表面处理剂 (润湿分散剂 )
CH系列超分散剂
－－结构特征与应用特点颜料分散的基本过程
1）润湿过程液固界面取代气固界面；润湿角
2）破碎过程外力作用；粒子团聚与破碎平衡
3）稳定过程影响分散稳定性的基本因素分散稳定的基本特征润湿分散剂的作用机理
1）降低液 / 固界面张力
2）电荷稳定机理双电层理论
3）空间稳定机理熵排斥理论渗透排斥理论 V N KT d r d
V R TB Ca
H
r
H
R S
R
( )
( )
2
2 2
2
4
3 2
3 2
2
润湿分散剂的常见类型
1）水性体系聚磷酸盐表面活性剂水溶性聚合物
2）非水分散体系天然高分子合成高分子偶联剂传统润湿分散剂的局限性
1）亲水基结合力不强，易脱附起亲水作用，不为颜料表面性质设计
2）亲油基为正构烷烃，相容性欠佳非极性基团，不适应极性介质
3）亲油基太短，位阻不够碳链长度不超过 18个碳原子超分散剂的锚固基团
锚固基团取代亲水基针对颜料表面设计
(1)强极性表面单点化学键结合
(2)弱极性表面多点氢键结合
(3)非极性表面表面增效剂超分散剂的溶剂化链
1）单端官能化
2）相容性可调单体种类及配比溶解度参数容剂化链极性相似相容原则
3）容剂化链长度分子量控制超分散剂的吸附形态超分散剂在强极性表面的单点化学吸附超分散剂在弱极性表面的多点氢键吸附超分散剂通过表面增效剂在非极性表面吸附超分散剂作用机理示意图颗粒 颗粒锚固基团溶剂化链超分散剂的吸附性能
Rehacek方法
Ca Ce
θ
tgθ=Ma
直线
Xap
MaCa
X a p Mo Co Ce
X M o C o Mo X X s o lv Ce
Ma X X s o lv
Ca X Ma
X a p Ma Ca Ce
Ma s
( )
( )
/
( )
/ ( )
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
X ap （ m g / m 2 磁粉） 起始配比 1,1
起始配比 1,1,3
起始配比 1,2
Ce （ % ）
2.0
1.5
1.0
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ce （％）
起始配比 1,1,
3
起始配比起始配比
1,2
1,1
2
磁粉）X ap （ m g / m
起 始 配 比 Ｘ
（ m g / m 2 磁 粉 表 面 ）
M a
（ m g / m 2 磁 粉 表 面 ）
C a （ % ） δ （ n m ） δ t h （ n m ）
1,2,0 1,7 4 9,1 4 1 9,0 1 0,4
1,1,3 1,9 0 1 2,1 1 5,7 1 3,8 5,3 2
1,1,0 2,1 4 1 4,6 1 4,6 1 6,6
起 始 配 比 Ｘ
( m g / m 2 磁 粉 表 面 )
M a
( m g / m 2 磁 粉 表 面 )
C a
（ % ）
δ
（ n m ）
δ t h
（ n m ）
1,2,0 1,8 9 1 0,4 1 8,3 1 1,8
1,1,3 2,0 1 1,3 1 7,8 1 2,9 1 1,4
1,1,0 1,8 0 9,8 1 1 8,3 1 1,2
平 均 1,9 0 1 0,5 1 8,1 1 2,0
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线
(Mn=700)
超分散剂在磁粉表面的吸附等温线
(Mn=1500)
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=700)
超分散剂在磁粉表面的吸附参数
(Mn=1500)
超分散剂作用体系的流变性能
1 0 % H T P C L
5 % JT P C L
2 0 % C T P C L
1 5 % Z T P C L —C 1
1 0 % S T P C L
5 % Z T P C L —1
1 0 % Z T P C L —C 3
剪切粘度 P a s.
剪切速率 s
-1
10001001010.1
14
12
10
8
6
4
2
0
1 0 % Z T P C L —C 3
7 % Z T P C L —B 1
1 0 % Z T P C L —B 2
7 % S o l sp er s e 2 4 0 0 0
5 % Z T P C L —A 2
6 % Z T P C L —A 1
剪切粘度 P a s.
剪切速率 s
-1
1 0 0 01001010,1
0
1
2
3
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
1,0 0 0
1,2 0 0
1,4 0 0
1,6 0 0
1,8 0 0
2,0 0 0
2,2 0 0
用量 ( % )
粘度 (cp )
0 1 2 3 4 5 6 7
100
1,000
10,000
A T P H S A - 1
H T P H S A - 1
C T P H S A - 1
S T P H S A - 1
M T P H S A - 1
用量 ( % )
粘度 ( cp )
超分散剂的最值用量 超分散剂的降粘作用锚固基团对流变曲线的影响 溶剂化链对流变曲线的影响超分散剂的分散稳定作用
30%
20%
15%
10%
3 %
2%
5%
7%
1%
50
40
30
20
10
0
12010080604020
沉降时间 m i n
清液高度
mm
0,1 1 10 100
400
600
800
1,0 0 0
1,2 0 0
D
C
B
A
粘度 ( cp )
剪切速率 ( s )
-1
超分散剂对磁浆沉降稳定性的影响 超分散剂对油墨粘度稳定性的影响超分散剂的使用方法
1）降低研磨介质的树脂浓度传统树脂浓度及颜料含量 — 正常粘度降低树脂浓度 — 降低粘度及稳定性
2）加入超分散剂提高稳定性,进一步降低粘度
3）提高颜料含量高颜基比，高稳定性，正常粘度超分散剂使用注意事项
1）研磨基料中树脂浓度最低化维持稀释稳定性即可
2）先于颜料及填料加入
3）其它助剂尽量在稀释及后续过程加入
4）用量与颜料比表面积有关约 2mg每平方米（ BET）
最佳用量对应最低粘度，最佳质量超分散剂的应用特点
润湿快速充分,缩短研磨时间,提高生产率
提高颜基比，减少能耗和设备损耗
降低粘度，改善流变性
提高分散稳定性，避免再分散
研磨基料相容性好，通用性强
不易氧化结皮，减少废弃物
超分散剂不亲水，不会导入亲水膜
分散彻底，应用性能大幅度提高
CH-5型超分散剂
－－ 在胶印油墨中的应用应用特点
提高油墨质量高光泽，高着色力，高透明度
提高生产效率提高颜 / 基比，缩短研磨时间
通用性强热固型与单张纸型通用同一基料
高分散稳定性胶印油墨用超分散剂的选择
立索尔红 / 罗宾红 …8 ％ …CH － 5
酞箐及炭黑颜料 ……10 ％ ……3,1
CH－ 5,CH-11B
联苯胺黄 …… 10 ％ ……3,1
CH－ 5,CH-22
CH－ 5使用方法
将研磨基料的树脂浓度降低至 30－ 40％
在基料中尽量少使用胶质油或胶凝剂
在用基料调制油墨时多补充上述物质
由于 CH－ 5降低基料粘度，故可提高颜料含量，减少溶剂用量，改善油墨干燥性能热固型 /单张纸型研磨基料配方
RUBINE / Ca 4B TONER 36 50
PHTHALOCYANINE BLUE 36 50
DIARYLIDE YELLOW 28 40
CARBON BLACK 40 50
GRINDING VEHICLE 48 26 52 33 65 49 53 33
ALKYD RESIN 8 8 9 9 5 5 5 5
CH-5 HYPERDISPERSANT 4 3.75 3 4
SOLSPERSE5000 1.25
SOLSPERSE22000 1
ANTIOXIDANT 2 2 3 3 2 2 2 2
ALIPHATIC DISTILLATE 6 10 6
凡立水配方
CONVENTIONAL WITH CH-5
ALKYD(ISOPHTHALIC/URETHANE) 15 15
HYDROCARBON RESIN 20 10
MODIFIED PHENOLIC RESIN 25 15
ALIPHATIC SOLVENT 40 60
留油配方
H E A T S E T S H E E T F E D
M O D I F I E D P H E N O L I C R E S I N 20 24
R E A C T I V E H Y D R O C A R B O N R E S I N 28
I S O A L K Y D R E S I N ( S O Y A ) 18
M O D I F I E D M A L E I C R E S I N 24
I S O A L K Y D R E S I N ( L I N S E E D ) 20
G E L L I N G A G E N T 2 2
A L I P H A T I C D I S T I L L A T E 40 30
成品油墨配方
CONVENTIONAL WITH CH-5
36% CONTROL RUBINE MILLBASE 35
50% CH-5 RUBINE MILLBASE 25
LET-DOWN VARNISH 48 61
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 10 7
36% CONTROL BLUE MILLBASE 32
50% CH-5 BLUE MILLBASE 23
LET-DOWN VARNISH 51 62
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 10 8
成品油墨配方
28% CONTROL YELLOW MILLBASE 30
40% CH-5 YELLOW MILLBASE 25.5
LET-DOWN VARNISH 54 65.5
PE-WAX COMPOUND 7 7
ALIPHATIC DISTILLATE 9 7
40% CONTROL BLACK MILLBASE 40
50% CH-5 BLACK MILLBASE 32.5
LET-DOWN VARNISH 37 47.5
PE-WAX COMPOUND 8 8
ALIPHATIC DISTILLATE 10 8
ALKALI BLUE TONER 5 5
CH-1型超分散剂
— 在色母及塑料混合物中的应用
CH-1的应用特点
提高遮盖力与着色强度，节省颜料成本
提高生产效率，同时提高分散质量
消除色点及表面斑点，改善表面状况
质量稳定性好，浪费少，加工成本低
减少颜料粉尘，改善加工条件
对其他性能无不良影响
CH-1的使用方法
在高速混合机中加入聚合物
加入计量的 CH-1（约为颜料填料总重量的 5-10%）充分混合（ 2MIN/1800RPM）
加入颜料、填料及其它加工助剂，继续充分混合（ 1MIN/1800RPM）
其它加工步骤不变
CH-1用于 PE色母的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
LDPE 80 80
CH-1 1
PB15:1 20 20
PROCESS AID 0.3 0.3
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hour) 2.97 7.14 2.98 7.36
COLOUR STRENGTH \ -2.5% 12.5% 25.0%
ELONGATION(%) 15 25
TENSILE STRENGTH(Mpa) 8.8 9.2
CH-1用于硬质 PVC门窗材料的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S68/173 100 100
DIBASIC LEAD PHOSPHITE 2 2
BARIUM/CADMIUM SOAP 2 2
12-HYDROXY STEARIC ACID 0.5 0.5
ESTER(LOXIOL G21) 0.5 0.5
LEAD STEARATE 0.3 0.3
CALCIUM CARBONATE 4 4
TIOXIDE R-TC30 4 4
ACRYLIC IMPACT MODIFIER 8 8
PROCESS AID 1 1
CH-1 / 0.4
CH-1用于吹瓶级 PVC的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S57/116 100 100
IMPACT MODIFIER(PARALOID BTA 3FFI) 10 10
PROCESS AID(DIAKON APA1) 0.5 0.5
PROCESS AID(PARALOID K175) 1 1
TIN STABILISER(IRGASTAB 17 MOK) 1.5 1.5
GLYCERINE MONO OLEATE 0.5 0.5
WAX CP(HOECHST) 0.2 0.2
TIOXIDE (R-FC5) 2 2
PB15:1 0.2 0.2
CH-1 \ 0.11
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 7.2 12.3 7.56 13.5
COLOUR STRENGTH \ +5.0% +20% +25%
CH-1用于软质 PVC电缆料的典型配方
INGREIDIENTS CONVENTIONAL WITH CH-1
CORVIC S67/105 100 100
DIOP 40 40
CERECLORS52 15 15
TBLS 5 5
SNOWCAL70 60 60
硬脂酸钙 1。 5 1。 5
VYNAMON GREEN 2G FW 0。 2 0。 2
CH-1 / 3。 0
COLOUR STRENGTH 100% 120%
MELT VISCOSITY 8600 72OO
TBLS配方
TRIBASIC LEAD
SULPHATE （三盐基硫酸铅）
80PHR
LEAD 5PHR;
DOP 8PHR;
SNOWCAL70
5PHR
CH-1用于 ABS的典型配方
CONVENTIONAL WITH CH-1
ABS POWDER(CYCOLAC T) 100 100
CH-1 0.11
PROCESS AID 0.3 0.3
PB15:1 0.2 0.2
TIOXIDE R-FC5 2 2
SCREW SPEED(rpm) 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 4.62 8.06 4.70 8.31
COLOUR STRENGTH \ -2.5% +20% +20%
ELONGATION AT BREAK(%) 5 10
CH-1用于 PS的典型配方
PS GRANULES 100 100
CH-1 \ 0.11
PROCESS AID 0.3 0.3
PG7 0.2 0.2
TIOXIDE R-FC5 2 2
SCREW SPEED 40 80 40 80
OUTPUT(kg/hr) 5.32 9.72 5.64 9.83
COLOUR STRENGTH \ +15% +30% +40%
SPECK LEVEL SPECKY VERY MUCH REDUCED
TENSILE STRENGTH(Mpa) 26.7 29.9
CH-2型超分散剂
— 在增塑剂糊中的应用
CH－ 2型超分散剂在 PVC用增塑剂糊中的应用
应用特点
增加颜料含量,缩短研磨时间,提高生产效率，节省加工能耗及劳动力成本
低粘度，低假塑性，易流动，易泵输
稳定性好，减少颜料沉降、絮凝、分色
增塑剂含量少，通用性强
高遮盖力，高着色强度
CH-2的使用方法
在增塑剂中加入计量的 CH-2超分散剂，
充分搅拌至完全溶解，然后加入计量的颜料（或填料）研磨。
由于 CH-2的降粘作用，颜料（或填料）
含量要比传统用量高。
CH-2的用量一般为颜料及填料用量的?1-
2%，个别为 2-5%。
CH-2在增塑剂糊中的典型应用配方颜料 传统配方颜料含量 应用CH- 2后的研磨配方名称 （%） 增塑剂含量（%） 颜料含量（%） CH- 2用量（%）
钛白 60 19 80 1。0
铁黄142 0 40 29。3 70 0。7
铁黄391 0 40 18。4 80 1。6
铁红110 M 55 29。3 70 0。7
铬猩红CHY 60 19。2 80 0。8
碳酸铅 60 19。2 80 0。8
碳酸钙 60 19。2 80 0。8
硫酸钡 60 19。2 80 0。8
氢氧化铝 20 36。7 2 62。5 0。78
氧化锑 70 17。6 80 2。4
CH-6型超分散剂
— 在增塑剂糊中的应用
CH－ 6型超分散剂在 PVC用增塑剂糊中的应用
应用特点
增加颜料含量,缩短研磨时间,提高生产效率，节省加工能耗及劳动力成本
低粘度，低假塑性，易流动，易泵输
稳定性好，减少颜料沉降、絮凝、分色
增塑剂含量少，通用性强
高遮盖力，高着色强度
CH-6的使用方法
在增塑剂中加入计量的 CH-6超分散剂，
充分搅拌至完全溶解，然后加入计量的炭黑或有机颜料颜料研磨。
由于 CH-6具有明显的的降粘作用，故颜料含量要比传统配方颜料用量高。
CH-6的用量一般为炭黑或有机颜料用量的 5-15%。
CH-6的典型使用配方颜料名称 传统配方颜料含量（%） 改进配方颜料含量（%） 改进配方增塑剂含量（%） C H - 6 含量酞箐绿P G 7 30 45 4 3 。3 1 1 。7
酞箐绿P G 1 5,3 20 30 4 6 。2 5 。8
颜料红P R 1 2 2,颜料紫P V 1 9 20 35 5 5 。9 9 。1
颜料红P R 1 4 4,P R 1 6 6 30 40 5 2 。2 7 。8
颜料红P R 2 5 4 30 50 4 3 。5 6 。5
颜料紫P V 2 3,P V 3 7 1 5 （2 0 ） 30 6 4 。2 5 。8
炭黑P B 7 15-20 30-50 40-65 2 。2 - 1 2 。5
PRINTEX G 20 45 4 9 。2 5 。8
ELFLEX 415 15 35 5 5 。9 9 。1
RAVEN1040 15 30 6 4 。2 5 。8
RAVEN1225 20 35 5 2 。5 1 2 。5
PRINTEX35 15 50 4 0 。3 9 。7
FLAMURS101 20 42 5 5 。8 2 。2
CH-4型超分散剂
— 用于颜（填）料表面处理
CH-4的应用特点
增加颜（填）料疏水性，过滤容易
颜料粒度细，团聚疏松，容易分散
取代松香类表面处理剂，提高耐热性
滤饼含水量少，容易干燥
降低吸油值，改善着色效果
CH-4的使用方法
在偶氮颜料偶合之前或偶合过程中加入
在颜料（填料）过滤以前或进行其它 表面处理之前加入
在滤饼打浆过程中加入
与颜料（填料）充分混合
用量为颜料或填料干重的 10-50%
（ CH-4有效成分含量为 10%）
CH-35型油墨抗乳化助剂
— 应用于胶印油墨及 FLUSH
CH-35助剂的应用特点
提高油墨抗乳化能力，有效控制印刷网点扩大，增加实地密度，克服因乳化严重而引起的流动性差、转移性差、堆版起油腻、浮脏等弊端
降低油墨吸水值，迅速达到水平衡
缩短 FLUSH挤水时间，提高出水率
使用方便，不影响油墨其它性能
CH-35助剂的使用方法
在油墨或 FLUSH制备过程中加入，与连接料充分混合
或在油墨成品中加入，与油墨充分混合
填加量一般为油墨或 FLUSH重量的 1%以下，个别达到 2%
