影响颜料沉降和稳定性的因素

颜料分散过程的第一步是颜料的润湿和分离。但是，如果颜料分散体没有适当的稳定，就会产生絮凝（如图1所示）。絮凝是颜料颗粒相互吸引形成松散聚集体的结果，这些聚集体可以在温和的剪切下重新分散。

当颜料颗粒相互强烈吸引时，可能会发生颗粒的胶结或团聚。团聚物（由树脂或润湿剂包裹的化学结合的颜料聚集体）不容易再分散。通过对涂料施加低剪切力，可以逆转絮凝。絮凝会对颜料的颜色、光泽和遮盖力产生不利影响。

获得颜料稳定的两种主要机制是空间和电荷。在电荷排斥中，具有类似电荷的颗粒表面相互排斥（更适用于水性体系，图4），而空间稳定是溶剂型涂料中更常见的机制（图5）。适当稳定的颜料分散体可防止絮凝和结块。

颜料在水性介质中的分散使用与无机溶剂介质相同的原理：即适当的润湿、颜料分散和稳定。然而，水的表面张力和高极性使其在润湿低极性颜料时更成问题。在许多情况下，水会与颜料表面发生剧烈的相互作用，从而破坏颜料表面的分散剂的稳定性。确保颜料分散均匀稳定（消除一种颜料的颜料絮凝，排除其他颜料）。第三，使用合适的润湿剂或表面活性剂有助于改善导致颜料之间不稳定的极性和表面张力的差异。

无机颜料如：钛白粉、碳酸钙、氧化锌、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钡和氧化铁颜料等许多填充颜料具有很强的极性表面。然而，仅靠水通常不能充分润湿颜料表面。因此，它们需要表面活性剂来润湿和稳定分散。

此外，许多颜料制造商提供经过表面处理的颜料，以帮助颜料稳定，许多制造商通过添加一层无机氧化物来对有机颜料的表面进行改性以增加极性，从而改善有机颜料的表面润湿性。

如果不考虑颜料随时间沉降的影响，任何关于颜料稳定的讨论都是不完整的。这些因素都会影响颜料沉降的程度和对硬沉降的抵抗力：

• 颜料分散体的质量
• 颜料粒径
• 吸油性
• 形状
• 分布
• 颜料密度
• 涂料粘度

要更完整地讨论这些参数中的每一个对颜料沉降和稳定性的影响，可能需要几篇文章来充分描述。下图（图6）提供了颜料和油漆参数与颜料沉降的简化关系。

最后，使用适当的触变剂有助于建立足够的粘度和网络结构，从而阻止颜料硬沉降。合适的触变剂可以通过几种不同的机制提高对硬沉降的抵抗力，比如：通过增加低剪切粘度来提高抗硬沉降性；与颜料形成结合，以降低沉降颜料层的有效密度。

但是，必须确保触变剂和分散剂之间存在可接受的兼容性。通常用于促进软沉降的触变剂包括用季铵化合物处理的粘土，为溶剂型涂料提供更高的亲有机性。硅镁土可用于水性和溶剂型涂料，因为针状粘土颗粒结合以增加粘度，在剪切下容易分解。其他聚合物增稠剂通过增加粘度和促进易于再分散的软沉降也可以有效，例如：

• 细颗粒二氧化硅
• 蓖麻油衍生物
• 碱性磺酸钙
• 胶体硅酸铝