为什么57:1颜料浆料经过热储存后容易增稠、胶化?


发布时间:

2026-07-15

为什么热储存会改变颜料浆料稳定性?

热储存环境下,温度升高会加快:

· 分子运动;

· 界面迁移;

· 粒子碰撞。

对于稳定体系,分散剂能够持续吸附在颜料表面。

但对于不稳定体系:吸附平衡被破坏→粒子距离缩短→絮凝风险增加。

 

为什么颜料红57:1比普通颜料更难稳定?

主要原因包括:

1. 金属离子残留导致界面变化

57:1属于色淀类颜料。由于制备过程中涉及钙盐等金属离子,部分金属离子难以完全去除。

 

在水醇体系中,金属离子释放,影响颜料表面电荷,从而降低分散稳定性。

 

 

2. 溶剂环境降低分子作用

57:1颜料在乙醇体系中亲和性较弱,无法形成有效分子间作用。

热储存条件下,溶剂环境变化进一步放大失稳风险。

 

 

3. 颗粒尺寸降低增加稳定挑战

高艳、高透明水性凹版墨通常要求较小颜料粒径。

但粒径越小→比表面积越大→表面能越高→越容易发生团聚。

 

  

 

热储存过程中,颜料浆料内部发生了什么?

热储存并不是简单“加热”。

它改变的是:颜料/分散剂/溶剂三相界面平衡。

主要包括:

1. 分散剂吸附变化

稳定分散依赖:对分散剂稳定的吸附层。

热储存过程中,表面活性剂吸附状态发生变化,导致粒子之间排斥力降低。

 

 

2. 双电层被压缩

体系中的Ca²⁺、Mg²⁺等离子会影响粒子表面电荷。

从而降低静电排斥作用。

 

 

3. 粒子碰撞增加

温度升高→粒子运动增强→碰撞概率增加→形成絮凝。

 

为什么传统离子型分散剂在57:1体系中容易失效?

传统离子型分散剂主要依靠静电斥力。

但57:1体系存在:

· 金属离子;

· 电解质环境;

· 水醇体系变化。

这些因素会导致双电层厚度下降致使静电稳定降低。

因此,不仅需要依靠电荷,还需要空间位阻稳定。

 

 

Disuper S32和S28超分散剂如何改善57:1热储存稳定性?

(S32适合纯水、水和醇醚溶剂,S28适合全醇醚溶剂、传统溶剂型。)

 

超分散剂通过颜料锚定基团吸附于颜料表面,使聚合物链段形成空间保护层阻止粒子靠近。达到电荷稳定+空间位阻共同作用提高体系稳定性。

 

 

 

 

我们测试了市面上多家57:1颜料在色浆、墨水中的热储稳定性,实验证明Disuper S32超分散剂对57:1含醇水墨的热储存稳定性有明显帮助。

 

实际的研究成果

57:1水性凹版高速薄膜墨BOPP膜的展色效果:

①为Disuper S32制备的高亮高透低气味环保水墨

57:1水性凹版高速薄膜墨50℃储存7天热储存稳定性:

①Disuper S32-流动正常   ②完全胶化,无流动性   ③完全胶化,无流动性

 

57:1无树脂色浆(无醇)50℃储存7天热储存稳定性:

①Disuper S32-流动正常       ②结皮结块             ③结块

 

色浆

热储前

50℃+7d

状态

粘度/S

细度/um

状态

粘度/S

细度/um

①

流动优

11.1

8

流动优

12.3

8

②

流动优

30.6

20

结皮结块

>60

22.5

③

流动优

19.9

12.5

结块

46

15

 

实验中可见含醇墨水的储存后明显快速胶化,这大概率是颜料中金属离子的置换作用导致的,尤其是小于1微米的颜料粒子,属胶束粒子。

 

颜料的表面吸附分散剂后,通过电荷斥力和空间位阻的共同作用而达到在水性体系中的分散稳定。离子型分散剂在57:1颜料体系中使用时,带金属离子的物质都可能会压缩粒子表面的双电层,降低粒子间的电斥力,值得注意的是,当粒子和分散剂存在盐键结合时,电解质还会通过在粒子表面与分散剂盐基的竞争吸附,影响分散剂与颜料粒子之间的锚定强度。因此电荷斥力能够起作用的体系要求该体系有较低的电介质浓度,这样才能确保粒子间的距离和双电层的厚度,一般建议在10纳米以上。   

(S32适合纯水、水和醇醚溶剂,S28适合全醇醚溶剂、传统溶剂型。)

 

 

配方工程师如何提高57:1体系稳定性?

1. 控制颜料金属离子含量:减少Ca/Mg等杂质。

 

2. 控制水质:避免硬水离子影响,建议使用去离子水。

 

3. 选择具有强锚定能力和空间位阻能力的分散剂:

特别是在

· 水醇混合体系; 

· 高固含体系;

· 小粒径颜料体系。

总结

热储存影响的并不仅仅是表面上浆料黏度变化。

其本质是:颜料/分散剂/溶剂等三方面相位界面的稳定平衡被改变。

对于颜料红57:1体系,金属离子影响、颜料粒径降低以及分散剂吸附层变化,共同增加了热储存失稳风险。

通过具有强锚定能力和空间位阻作用的超分散剂,可以帮助体系维持稳定界面结构,提高长期储存可靠性。

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