【集萃网观察】当然,增稠剂由于能改变体系的流变性,因而也可改善油墨的使用性能。
(一)、颜料的沉降
根据司托克(Stokes)定律,对于一种单一的小圆粒子,在大量牛顿液体中的沉降比例,可按下式计算:
2r2g(ps-p) 218r2(ps-p)
V=————————=————————
g n n
式中:V:沉降速度(厘米/秒);
r:球状圆粒子的半径(厘米);
ps:固体粒子的密度(克/厘米3);
p:液体的密度(克/厘米3);
n:液体的粘度(泊);
g:重力加速度(980厘米/秒2)。
根据上式可以看出,沉降比例直接与粒子半径的平方成正比,与粒子及液体的密度成正比,与液体的粘度成反比。故粒子越大、越重则沉降越快,液体的粘度越大,则沉降越慢。
油墨体系中的粒子是多得无法计数的,形状也不一,加之所用连结料亦极少属于牛顿体,故在实际中应用上述公式是有很大 出入的。然而,司托克公式对我们解释油墨体系中的拉子沉降性能,提供了一个有助的基本关系。
比较稀的油墨存放在容器中,如不加搅拌,则颜料粒子等会渐渐向下沉积。如果没有一种力来对抗这种下降运动,则容器的底部会沉积成为一层硬而于的沉结块,而再也无法分敌。
有三种颜料分散体的沉降形式。(A)是分散(解絮凝)颜料的沉降形式。慢慢坚实的沉降,形成一层硬块,无法再分散,(B)是絮凝颜料的沉降形式。较快的沉降,形成疏松软体,极易分散,(c)是胶体结构分散颜料的悬浮体。由于触变胶体结构而使悬浮体比较理想。
根据司托克定律可以看出,要想解决上述弊病,提高粒子的细度,增加体系的粘度是两种有助的作法。但是从经济与技术角度出发,颜料粒子不可能分散到无限细的程度,从应用角度出发,似乎也无必要。粘度也不可能大到使体系无法使用的程度。所以这两种做法也是有限度的。
根据上述,胶体的聚集作用与颜料的絮凝作用,对改变或防止体系的沉降作用,是更有效的。
颜料的絮凝作用和胶体形成的疏松结构,对降低颜料的硬度是有助的。但这种结构是比较弱的,稍加搅动即可破坏。故如不加搅拌,这种体系能悬浮颜料粒子,尽管在存放初期会有一定的沉降现象,随着颜料粒子的向下运动,颜料的内连粒子网就会受到压缩。但是由于支撑结构变得更坚实,故沉降作用到最后就停止了。任何沉降作用当其达到停止点时,体系中的沉降部分还是松软体,而且是易于分散的。
由于颜料絮凝作用有许多弊病,故一般还是采用胶体结构来解决沉降问题。胶体结构几乎没有什么缺点,这可加入触变剂或所谓增稠剂来得到。
(二)、增稠剂的种类及特性
增稠剂一般分两大类,即有机类(如一些表面活性剂,例如胺220-1-Hydroxyethyl-2-heptadecenylglyoxalidine等)和无机类。
这里主要讨论无机类。无机类中,根据形态又可分为粉状、纤维状及浆状三种。从化学上分,它们又可分为:
(1)用有机物处理的铝,硅酸镁,膨润土等。
(2)热裂解硅(熔融胶体硅,烟雾硅)。
(3)温石棉。
(4)金属氧化物(如镁和锌的氧化物)。
膨润土(Bentonite)的水悬浮体的成胶作用是大家了解的,它是一种蒙脱石族层状结构的硅酸层粘土,带有电荷,在层和层之间是水和阳离子,它们可以相互交替,层和层之间的距离可由水的多少来收缩和扩大,这就是它会膨胀的原因。
来源:网络 发布人: 中国环保油墨网