如何优化聚氨酯树脂与色浆的相容性?
优化聚氨酯树脂与色浆的相容性需通过官能团分析、黏度稀释曲线测试及分散稳定性验证三个关键步骤实现,具体方法如下:
1. 官能团分析
检测亲水基团含量:采用电位滴定法分析聚氨酯树脂中羟基(-OH)、羧基(-COOH)等亲水基团含量,确保与色浆中颜料表面官能团匹配,避免因极性差异导致分散不均。
识别反应活性:通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)确认树脂中异氰酸酯基(-NCO)与色浆中活性基团的反应活性,调整NCO/OH摩尔比以平衡交联速度与相容性。
2. 黏度稀释曲线测试
评估流变性能:使用旋转黏度计测试树脂在不同剪切速率下的黏度变化,确保其与色浆混合后黏度适配涂布工艺(如喷涂需低粘度,辊涂需高粘度)。
优化稀释比例:通过调整树脂与色浆的混合比例,控制体系黏度在5-18秒(盐田2号杯测试范围),避免因黏度过高导致颜料沉降或过低引起流挂。
3. 分散稳定性验证
均一性指数测试:采用分散悬浮性能测试仪分析色浆的分散均一性指数,若指数较高,需改善颗粒润湿性或调整分散工艺(如搅拌速度、温度)。
颗粒团聚检测:通过原样分析技术(无需稀释)监测纳米/微米颗粒团聚情况,若团聚严重,可引入高分子量分散剂(如超分散剂)通过空间位阻稳定颗粒。
4. 综合优化策略
添加助剂:选用非离子型润湿分散剂降低体系表面张力,提升色浆在树脂中的润湿性;交联剂(如异氰酸酯类)用量控制在1%-3%,以增强三维网络结构抗剪切性。
储存稳定性测试:混合后样品在室温及高温下储存,观察粘度变化与外观,确保长期稳定性。
通过上述方法可系统性提升聚氨酯树脂与色浆的相容性,适用于涂料、油墨等领域的高性能配方设计。
1. 官能团分析
检测亲水基团含量:采用电位滴定法分析聚氨酯树脂中羟基(-OH)、羧基(-COOH)等亲水基团含量,确保与色浆中颜料表面官能团匹配,避免因极性差异导致分散不均。
识别反应活性:通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)确认树脂中异氰酸酯基(-NCO)与色浆中活性基团的反应活性,调整NCO/OH摩尔比以平衡交联速度与相容性。
2. 黏度稀释曲线测试
评估流变性能:使用旋转黏度计测试树脂在不同剪切速率下的黏度变化,确保其与色浆混合后黏度适配涂布工艺(如喷涂需低粘度,辊涂需高粘度)。
优化稀释比例:通过调整树脂与色浆的混合比例,控制体系黏度在5-18秒(盐田2号杯测试范围),避免因黏度过高导致颜料沉降或过低引起流挂。
3. 分散稳定性验证
均一性指数测试:采用分散悬浮性能测试仪分析色浆的分散均一性指数,若指数较高,需改善颗粒润湿性或调整分散工艺(如搅拌速度、温度)。
颗粒团聚检测:通过原样分析技术(无需稀释)监测纳米/微米颗粒团聚情况,若团聚严重,可引入高分子量分散剂(如超分散剂)通过空间位阻稳定颗粒。
4. 综合优化策略
添加助剂:选用非离子型润湿分散剂降低体系表面张力,提升色浆在树脂中的润湿性;交联剂(如异氰酸酯类)用量控制在1%-3%,以增强三维网络结构抗剪切性。
储存稳定性测试:混合后样品在室温及高温下储存,观察粘度变化与外观,确保长期稳定性。
通过上述方法可系统性提升聚氨酯树脂与色浆的相容性,适用于涂料、油墨等领域的高性能配方设计。
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