易分散颜料| 2016-09-01 | PCI杂志 - 2022年世界杯分组表

涂料和涂料制造商正在寻求改善其公司和产品的可持续性，同时保持其涂料的性能水平。易分散(ED)颜料有助于提高分散颜料从生产过程到最终销售给消费者的可持续性。

易分散颜料

ED颜料在水性和溶剂性应用方面为涂料制造商提供了一流的性能，同时减少了生产时间，节约了资金，降低了能源消耗。

在传统的颜料粉末生产中，颜料颗粒形成团聚体，形成团聚体。为了获得最佳的颜色特性，这些颗粒必须均匀地分散在树脂溶液中，这需要在溶解器中分离团聚体，然后通过珠磨机运行2到48小时。在我们的ED颜料中，在制造过程中将分散添加剂添加到颜料表面，用化学隔离剂包围聚集物。添加剂改变了表面极性，导致团聚体之间的距离变大(图1)。颜料颗粒之间的吸引力减弱，防止了再团聚。在颜料生产过程中添加分散添加剂消除了涂料生产中最耗能的步骤-磨珠步骤。其结果是一种改性有机颜料，可以使用高速溶解剂分散而不结块(图2)。

使用这些颜料，生产时间减少到85%，平均需要30分钟的分散到全色强度。通过缩短加工和生产时间，增加产能灵活性，涂料制造商可以节省高达30%的成本。此外，通过在油漆生产过程中减少90%的电力使用和较少污染的废水产生，可以节约成本和改善环境足迹。

所有这些颜料也都含有科莱恩的EcoTain^®投资组合价值计划认证标签。EcoTain认证只授予使用36个标准进行系统深入测试的产品，这些标准代表了可持续性的社会、环境和经济层面，并证明了一流的性能和可持续性卓越性。在认证过程中，产品的生命周期分为四个阶段，从可持续设计到生态集成。

易分散的颜料已经成功地在各种涂料体系中测试了与类似颜料的对比，包括醇酸(空气干燥和烘烤搪瓷)、聚氨酯、聚酯(饱和和不饱和)丙烯酸(UV固化，如环氧丙烯酸酯树脂)和环氧体系。

虽然我们所有的ED产品都是有机颜料，但它们可以与无机颜料共分散，是生产低voc涂料的理想配色剂。

用于水性系统的生物基ED颜料

ED颜料有多种颜色可供选择，包括喹吖啶酮颜料Hostaperm^®粉红E(颜料红122)，源自可再生原料。科莱恩的前身赫斯特公司(Hoechst AG)发明了颜料红122的化学成分，并继续在世界各地的建筑、工业和汽车涂料应用中使用。Hostaperm Pink E主要用于建筑应用。

Hostaperm Pink E使用从玉米、高粱和其他高产农作物中提取的糖中提取的生物琥珀酸制成。生物琥珀酸是由可再生化学开发商，米里安提供。米里安生物琥珀酸的原料不与食品供应竞争。在喹吖啶酮颜料的合成中，大部分芳香族分子是从生化过程中可获得的非芳香族生物琥珀酸构建块开始合成的。要把生物丁二酸的无色晶体变成亮粉色的颜料，喹吖啶酮——一种分子式为C的有机化合物_20.H₁₂N₂O₂-必须是合成的。该分子具有典型的杂环结构，由五个融合的、交替的4-吡啶酮和苯环组成的发色团系统。这种颜料改善了生态足迹。

作为一种生物基喹吖啶酮颜料，Hostaperm Pink E是一种品红色系，具有较高的着色强度和牢度特性。在这种颜料中，二甲基喹吖啶酮有两个取代基，导致吸收绿色和黄色波长。最终的颜色是明亮的粉红色。

在测试中，科莱恩已经证明，由生物琥珀酸生产的喹吖啶酮颜料的性能与石油化工颜料一样好，具有相同的性能，因此无需重新配方。可再生原料改善了颜料的碳足迹。

在颜料生产过程中，Hostaperm Pink E-EDW转换为易分散的水性(EDW)形式，使得Hostaperm Pink E-EDW相对快速地分散到水性系统中，因为乳化剂添加剂保护颜料分子不发生团聚，确保在短时间内达到颜色强度。此外，该颜料提供高耐候牢度，高过喷牢度性能，以及高着色强度和亮度。EDW颜料有七个颜色指数，P.Y.74, P.Y.154, P.O.36, P.R.168, P.R.254和P.R.122，另外两个指数正在开发中。

ED颜料的色强取决于几个因素，包括用于减少结块的添加剂、溶解剂的几何形状、搅拌器的外围速度(18-25米/秒)以及粘度和色浓的甜甜圈效应的使用。使用Getzmann的分散AE4-C溶解器，转速为8000到10,000 RPM，圆盘直径为40 mm, EDW颜料在40°C下分散30分钟，具有最佳的颜料负载。以Hostaperm Pink E-EDW为例，分散浓度为35%。

与传统颜料相比，我们观察到Hostaperm Pink E-EDW在乳胶漆和长油醇酸白还原中的色强与使用珠磨工艺的分散相当。

改进了色度和不透明度

Novoperm Orange HL 70是一种红色的橙色苯并咪唑酮颜料，是全球领先的不透明颜料橙36，最初由Hoechst AG发明。50年前，不透明级别的色素橙36就被引入市场，而我们的科学家最近使它更加辉煌。这种颜料是工业和汽车应用的理想选择，具有改进的耐候牢度，过喷牢度和着色强度。

当使用珠磨工艺将Novoperm Orange HL 70分散到一个水性系统中时，我们的科学家观察到色度的损失。与其他ED颜料一样，Novoperm Orange HL 70在生产过程中添加分散剂，在分子之间创建化学间隔，使颜料分子抵抗团聚，而不使用珠磨。Novoperm Orange HL 70-EDW的色度损失率在高速溶解器中低4倍，30分钟后形成完整的颜色强度。此外，当在高速溶解器中加工时，与珠磨加工的其他色素橙36级相比，可以通过“聪明的”颜色配方来提高不透明度。这种颜料允许配方者创造更多的彩色新色度，并与现有的色度匹配明显更高的不透明度。