水性无树脂氧化铁红颜料色浆分散解决方案

2025-08-29

一、核心原理:无树脂体系的分散特殊性与技术逻辑

1. 无树脂体系分散痛点

无树脂色浆因不含树脂载体,缺乏传统体系中树脂的辅助稳定作用,面临三大核心挑战:

颜料团聚风险高:氧化铁红密度大(5.2g/cm³),颗粒间范德华力与磁性引力易导致沉降絮凝

稳定性依赖分散剂:需通过分散剂单独实现“润湿 - 解聚 - 稳定” 全链条功能

兼容性要求严苛:需适配多种下游涂料体系(苯丙、纯丙、环氧等),无树脂冲突风险

2. 分散三阶段技术原理(无树脂专属优化)

阶段

核心目标

技术机制

关键指标

润湿

破除气膜,液体包覆颗粒

分散剂降低介质表面张力(需<氧化铁表面能 65mN/m)

接触角<30°,润湿时间<5min

解聚

打破聚集体,细化粒径

机械力 + 分散剂削弱颗粒间作用力(公式:dW=γdA)

粒径 D50<1μm,分布宽度<2.0

稳定

长效抗絮凝沉降

静电 - 空间位阻协同稳定:
① 锚固基团(-COOH/-OH)与氧化铁表面形成氢键 / 离子键
② 高分子链段伸展形成空间屏障
③ ζ 电位绝对值>30mV

50℃热储 6 个月无沉降,粘度变化率<15%

3. 无树脂体系关键技术要求

分散剂需具备“强锚固 + 高溶剂化” 双特性,避免脱附

颜料需经表面改性(如 AlO包覆)降低表面活性

配方需控制 pH 值(7.5-9.0),优化 ζ 电位稳定性

二、涂易乐水性无树脂分散解决方案(核心产品导向)

1. 核心产品组合与技术参数

产品型号

化学成分

核心功能

技术指标

适用场景

DS-195L/H

多锚固基团高分子聚合物

研磨润湿 + 控絮凝

固含 40%、水性体系、不含 APEO

高色素含量色浆(>60%)、透明氧化铁体系

DS-258

聚苯乙烯-马来酸酐聚合物的胺烷羟基加成物

长效稳定 + 降粘

固含40%、ζ 电位>-40mV

通用型无树脂色浆、建筑 / 工业涂料

2. 优化配方示例(颜料含量 70%)

组分

比例

作用

氧化铁红(PR101

70%

着色颜料

涂易乐 DS-195H

6%

研磨分散剂

涂易乐 DS-258

2%

研磨分散剂

润湿剂FS-660

0.5%

降低表面张力

消泡剂DF-87

0.2%

消除研磨气泡

保湿剂PEG-300

3%

调节 pH

去离子水

18.3%

介质

3. 核心性能指标(实测数据)

性能项目

测试结果

行业标准

优势体现

着色力

105%(相对于标准样)

≥95%

分散均匀,发色充分

储存稳定性

50℃/6 个月无沉降

≥3 个月

静电 - 空间位阻协同稳定有效

粘度(25℃)

380mPa·s

1000mPa·s

高颜料含量下仍保持低粘度

兼容性

适配苯丙 / 纯丙 / 环氧体系

无树脂冲突

通用型强,无需调整配方

VOC 含量

10g/L

≤50g/L

符合 GB18581-2020 标准

三、与国内外龙头企业解决方案对比(无树脂体系专项)

对比维度

国际龙头(巴斯夫 / 朗盛)

国内龙头(华源 / 安徽广成)

涂易乐解决方案

技术路线

颜料本体改性 + 专用分散剂(如巴斯夫 Efka®PX 4310)

超微粉碎 + 无机包覆(华源)

分散剂精准适配 + 工艺优化

核心优势

稳定性极强(12 个月储存)、高端应用适配(汽车涂料)

颜料性价比高、产能大

高性价比(成本比国际品牌低 30%)、不含 APEO、操作简便

分散效率

研磨时间 40-50min

研磨时间 50-70min

研磨时间 60min(接近国内龙头,优于部分竞品)

颜料最大含量

70%(朗盛 Bayferrox 4180)

65%(华源超细铁红)

70%(与国龙头持平)

环保指标

符合 REACH 标准

符合 GB 标准

符合 REACH+GB 双重标准,VOC 更低

适用场景

高端工业涂料、汽车漆

建筑涂料、通用工业漆

建筑 / 工业涂料、水性油墨(中端市场全覆盖)

四、常见问题与解决方案

Q1:无树脂体系为什么必须用专用分散剂?普通分散剂不行吗?

A1:普通分散剂缺乏强锚固基团,无法在无树脂环境中稳定吸附于氧化铁表面,易脱附导致颗粒重新絮凝。涂易乐 DS-195/258 通过多锚固基团(-COOH/-OH)与氧化铁形成氢键 + 离子键,吸附强度是普通分散剂的 2-3 倍,同时高分子链段提供充足空间位阻,解决无树脂体系的稳定痛点。

Q2:DS-195 和 DS-258 可以单独使用吗?搭配使用的优势是什么?

A2:可单独使用(DS-195 侧重研磨降粘,DS-258 侧重长效稳定),但搭配使用效果最佳:DS-195 快速润湿解聚,DS-258 强化稳定,实现 “研磨效率 + 储存稳定性” 双重优化,比单独使用时粘度降低 20%,储存周期延长 3 个月以上。

Q3:如何确定分散剂的最佳添加量?添加过多或过少会有什么问题?

A3:最佳添加量按氧化铁红固含的 10%-15%(DS-195)+5%-8%(DS-258)调整,可通过 ζ 电位测试确定(绝对值>30mV 时为最佳):
添加过少:ζ 电位不足,色浆沉降絮凝,着色力下降;
添加过多:体系粘度升高,成本增加,可能导致漆膜缩孔。

Q4:该解决方案适用于纳米级氧化铁红吗?

A4:适用于粒径≥500nm 的纳米氧化铁红(透明型),通过 DS-195 的精准润湿的 DS-258 的空间位阻稳定,可实现透明性与稳定性平衡,着色力提升 25%,适用于高端木器漆、汽车修补漆。

Q5:与有树脂体系相比,该无树脂解决方案的核心优势是什么?

A5① 通用性强:适配 90% 以上水性涂料体系,无树脂兼容性冲突;② 性价比高:颜料含量提升 10%-15%,单位着色成本降低 20%;③ 环保性优:VOC 含量<10g/L,低于有树脂体系(通常>30g/L)。

五、总结与优化建议

1. 核心优势总结

技术适配性:精准解决无树脂体系“分散难、稳定差” 痛点,性能达到国内龙头水平;

环保合规:不含 APEO、低 VOC,符合国内外环保标准,适配绿色涂料趋势;

性价比突出:成本比国际品牌低 30%,比国内一线品牌低 10%,且操作简便,无需额外添加润湿剂;

应用广泛:覆盖建筑、工业、油墨等多领域,通用型强。

2. 优化方向

产品升级:开发 DS-195/258 复合改性版,引入受控自由基聚合(CFRP)技术,提升高端场景稳定性至 8-10 个月;

配方拓展:针对纳米氧化铁红,优化锚固基团密度,开发专用型分散剂;

服务升级:建立“颜料型号 - 分散剂配比 - 工艺参数” 数据库,提供一键式定制方案;

场景延伸:拓展至水性防腐涂料、光伏背板涂料等细分领域,强化差异化竞争。


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