Características dos dispersantes de tinta cerâmica
Os dispersantes de tinta cerâmica são aditivos especializados concebidos para processos de impressão por jato de tinta cerâmica.coloantes inorgânicos) no sistema de tinta e manter a estabilidade a longo prazoUma vez que as tintas cerâmicas são sinterizadas a altas temperaturas (> 1000°C) e exigem uma precisão de impressão e uma precisão de cor excepcionais, os dispersantes devem satisfazer os seguintes requisitos únicos:
1Estabilidade a altas temperaturas e desempenho sem resíduos
Resistência à decomposição térmica: os dispersantes devem decompor-se completamente ou volatilizar-se durante a sinterização para evitar que as cinzas residuais afetem a qualidade da superfície cerâmica (por exemplo, manchas, brilho reduzido).
Projeto com baixo teor de cinzas: Preferir polímeros modificados por organosílico ou dispersantes de sal inorgânicos específicos (por exemplo, fosfatos) para garantir que não haja resíduos após a sinterização.
2Alta eficiência de dispersão e estabilidade das partículas
Capacidade de dispersão em nanoescala: as partículas de pigmento cerâmico devem atingir tamanhos submicrônicos ou em nanoescala (< 1 μm).grupos de ancoragem) e obstáculo estérico para evitar aglomeração.
Compatibilidade com alto teor sólido: Tintas cerâmicas normalmente têm concentrações de pigmento de 30 a 50%.
3- Forte compatibilidade com pigmentos inorgânicos
Desenho do grupo de ancoragem: as moléculas dispersantes requerem grupos funcionais como fosfato (-PO3H2) ou ácido carboxílico (-COOH) para formar fortes ligações químicas com superfícies de óxido de metal (por exemplo, Al2O3, ZrO2).
Resistência a eletrólitos: Tintas cerâmicas geralmente contêm sais inorgânicos (por exemplo, reguladores de pH).
4- Impressibilidade e Controle de Reologia
Baixa viscosidade e alta fluidez: os dispersantes devem otimizar a reologia da tinta para a formação precisa de gotículas durante a impressão (por exemplo, viscosidade < 20 mPa·s, tensão superficial 25 ∼ 35 mN/m).
Comportamento de afinação do cisalhamento: a viscosidade diminui sob alto cisalhamento (jetamento do bico) e recupera-se posteriormente para evitar a sedimentação e o entupimento do bico.
5- Conformidade ambiental e compatibilidade dos processos
Adaptabilidade do sistema à base de água: impulsionados por tendências ecológicas, os dispersantes devem ser compatíveis com resinas e aditivos solúveis em água para evitar a separação de fases.
Composição livre de riscos: Conformidade com os regulamentos RoHS e REACH, excluindo APEOs, metais pesados e outras substâncias nocivas.
6Exemplos de tipos típicos de dispersantes
Dispersantes de éster de fosfato
Ancoração a partículas cerâmicas através de grupos fosfatados; resistente ao calor; adequado para sistemas de alumínio/zircónio.
Exemplo: Solsperse 41000 (Lubrizol).
Salos de poliacrilatos modificados
Utilize repulsão eletrostática para sistemas aquosos, mas requer co-aditivos não iónicos para mitigar a sensibilidade dos eletrólitos.
Copolímeros de silicone e poliéter
Combina umidade e decomposição térmica; baixo teor de cinzas; ideal para tintas de esmaltes de alta qualidade.
Desafios práticos
Variabilidade do pigmento: as diversas propriedades superficiais dos óxidos metálicos (por exemplo, azul cobalto, verde cromo) exigem dispersantes personalizados.
Consistência de cor de sinterização: a má dispersão pode causar mudanças de cor localizadas, exigindo otimização por meio de análise de tamanho de partícula (DLS) e monitoramento de potencial Zeta.
Resumo
As principais características dos dispersantes de tinta cerâmica são o desempenho sem resíduos a altas temperaturas, a capacidade de dispersão em nanoescala, a forte adsorção de ancoragem e o controle preciso da reologia.A sua concepção deve equilibrar a eficiência da dispersão, imprimibilidade e qualidade cerâmica pós-sinterização, tornando-os aditivos críticos para alcançar padrões de alta resolução e produção estável na tecnologia de jato de tinta cerâmica.
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