[01702646]粒子的分散与水性涂料

粒子在基质中的分散涉及到塑料、橡胶、涂料和印墨等多种工业领域，而颗粒在基质中均匀分散后形成稳定的分散体系是确保该体系或材料具有优良应用性能的基础，因此，研究颗粒本身的性质、颗粒与基质中各组成之间的作用，对于高质量材料的开发具有重要意义。有机溶剂挥发至大气中，会改变大气层的臭氧组成，并产生光化学烟雾，从而危害植物和动物的生命。自八十年代中期美国和欧洲国家先后颁布了控制可挥发有机化合物(VOCs)的法规，迫使许多工业部门积极开发能够替代VOCs的产品。涂料和油墨工业所使用的有机溶剂是挥发至大气中有机溶剂的主要来源，八十年代初的统计表明，由于有机溶剂造成的大气污染的90%来源于涂料和油墨中使用的溶剂，因此，涂料和印墨工业是受到来自控制VOCs法规的压力最大领域之一，特别是在汽车尾气和工业烟尘得到治理之后，这一问题变得更加突出。目前发展迅速的低溶剂和无溶剂涂料包括辐射固化涂料、静电喷涂涂料、高固体份涂料和水基涂料等，而印墨则以水基印墨为发展重点。水性涂料和印墨具有无毒、无味、不易燃、用水作溶剂，不仅易得而且便宜等优点，是最有发展潜力的环境友好产品之一，目前在许多国家该类产品已逐步从研究开发进入到实用阶段，在纸张、木材、钢板、塑料等表面均有所应用，而中国水性涂料和印墨品种还仅限于内外墙涂料、电泳涂料和涂料印花浆等低档产品或老产品。为了实现中国政府关于保护大气环境向全世界的承诺，研究开发低VOCs和无VOCs的涂料和印墨及其适用的着色剂和助剂成为摆在该项目面前的一项紧迫任务。水性涂料和印墨的开发包括成膜剂、着色剂及相应配套助剂的研究开发等，而采用适当的工艺制得稳定的分散体系是影响产品质量的关键步骤之一。拟分散粒子的聚集状态、粒径分布、水润湿热、比表面积等均与分散体系的稳定性密切相关，因此对现有着色剂进行表面改性是开发水性涂料和印墨的一项重要内容。该校多年以来一直从事各种粒子的合成与分散的研究工作，主要包括碳黑和有机颜料等。近年来，在粒子分散机理、粒子表面性质对其分散性的影响、分散剂的结构与粒子分散稳定性之间的关系等方面进行了大量的工作，主要完成的研究成果有：有机颜料与碳黑在水性体系中的分散机理研究(中日合作项目)；适用于水性涂料的有机颜料的开发研究(国家九五重点攻关项目)；水性喷射墨的研制(中日合作项目)；碳黑表面的聚合物接枝改性(中日合作项目)；红色颜料固溶体的制备及其分散性的研究(中德合作项目)。