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        三乙醇胺 TEA 在油墨和顏料生產(chǎn)中作為分散劑,改善著色力

        三胺(TEA)在油墨與顏料生產(chǎn)中的應(yīng)用:讓顏色更出彩的“幕后英雄”

        你有沒有想過,為什么印刷出來的廣告色彩鮮艷、層次分明?為什么墻上的油漆不會掉色,還能保持多年不褪?這其中,除了顏料本身的品質(zhì)外,還有一個功不可沒的“幕后英雄”——三胺(Triethanolamine,簡稱TEA)。它雖然不像顏料那樣光彩奪目,卻是確保色彩均勻分布、提升著色力的關(guān)鍵角色。

        今天我們就來聊聊這位低調(diào)卻實力派的化學(xué)小能手,看看它是如何在油墨和顏料的舞臺上大放異彩的。


        一、什么是三胺?

        三胺,聽起來有點拗口,其實它就是一種有機(jī)化合物,分子式為C?H??NO?。外觀上是無色至淡黃色的粘稠液體,帶有輕微氨味,易溶于水,具有良好的吸濕性和堿性。

        它早是在20世紀(jì)初被合成出來的,初用于化妝品和洗滌劑中。隨著工業(yè)的發(fā)展,它的用途越來越廣泛,尤其是在涂料、油墨、農(nóng)藥、水泥添加劑等領(lǐng)域都扮演了重要角色。

        表1:三胺的基本物理化學(xué)參數(shù)

        參數(shù)名稱 數(shù)值或描述
        分子式 C?H??NO?
        分子量 149.19 g/mol
        外觀 無色至淺黃色透明液體
        密度(20℃) 約1.12 g/cm3
        沸點 360°C(分解)
        pH值(1%水溶液) 約10.5
        溶解性 易溶于水、、丙二醇等極性溶劑
        吸濕性 強(qiáng)

        從這些參數(shù)可以看出,TEA是一種非常“親水”的物質(zhì),這使得它在水性體系中表現(xiàn)尤為出色,比如水性油墨和乳膠漆。


        二、分散劑是什么?為什么它這么重要?

        在油墨和顏料的生產(chǎn)過程中,一個關(guān)鍵問題就是:如何讓固體顏料顆粒均勻地分布在液體介質(zhì)中。如果顆粒聚集在一起,不僅會影響終產(chǎn)品的色澤,還會導(dǎo)致堵塞噴嘴、打印不清晰等問題。

        這就需要一個“調(diào)解員”——分散劑。分散劑的作用就像是潤滑油,它能讓原本相互排斥或者容易團(tuán)聚的顆粒之間形成穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),從而提高顏料的利用率和著色力。

        而三胺正是這個“調(diào)解員”中的佼佼者。它不僅能調(diào)節(jié)體系的pH值,還能吸附在顏料顆粒表面,形成一層保護(hù)膜,防止顆粒之間的二次凝聚。


        三、TEA在油墨中的“表演時刻”

        在油墨行業(yè),尤其是水性油墨中,TEA幾乎是標(biāo)配的存在。為什么呢?

        首先,水性油墨環(huán)保,但缺點也明顯:顏料容易沉降、流動性差、干燥慢。這時候加入適量的TEA,就能一舉多得:

        • 調(diào)節(jié)pH值:很多水性樹脂對pH敏感,TEA作為弱堿性物質(zhì),可以有效穩(wěn)定體系的酸堿環(huán)境;
        • 增強(qiáng)潤濕性:TEA能降低表面張力,幫助顏料更快更好地分散;
        • 提高穩(wěn)定性:避免長時間儲存后出現(xiàn)結(jié)塊、分層的現(xiàn)象;
        • 改善流動性和印刷適性:讓油墨更順滑,更容易通過噴頭或滾筒。

        表2:不同濃度TEA對水性油墨性能的影響(模擬數(shù)據(jù))

        TEA添加量(%) pH值 顏料沉降時間(小時) 印刷清晰度(主觀評分) 流動性(mm/10s)
        0 7.2 12 ★★☆☆☆ 18
        0.5 8.5 36 ★★★☆☆ 25
        1.0 9.3 72 ★★★★☆ 30
        1.5 10.1 60 ★★★★ 28
        2.0 10.6 48 ★★★☆ 25

        從表中可以看出,適當(dāng)添加TEA能夠顯著提升油墨的各項性能指標(biāo),但過量反而可能帶來負(fù)面影響,比如流動性下降。所以,用量控制很重要,講究“恰到好處”。

        • 調(diào)節(jié)pH值:很多水性樹脂對pH敏感,TEA作為弱堿性物質(zhì),可以有效穩(wěn)定體系的酸堿環(huán)境;
        • 增強(qiáng)潤濕性:TEA能降低表面張力,幫助顏料更快更好地分散;
        • 提高穩(wěn)定性:避免長時間儲存后出現(xiàn)結(jié)塊、分層的現(xiàn)象;
        • 改善流動性和印刷適性:讓油墨更順滑,更容易通過噴頭或滾筒。

        表2:不同濃度TEA對水性油墨性能的影響(模擬數(shù)據(jù))

        TEA添加量(%) pH值 顏料沉降時間(小時) 印刷清晰度(主觀評分) 流動性(mm/10s)
        0 7.2 12 ★★☆☆☆ 18
        0.5 8.5 36 ★★★☆☆ 25
        1.0 9.3 72 ★★★★☆ 30
        1.5 10.1 60 ★★★★ 28
        2.0 10.6 48 ★★★☆ 25

        從表中可以看出,適當(dāng)添加TEA能夠顯著提升油墨的各項性能指標(biāo),但過量反而可能帶來負(fù)面影響,比如流動性下降。所以,用量控制很重要,講究“恰到好處”。


        四、TEA在顏料生產(chǎn)中的作用也不容小覷

        在顏料制造過程中,特別是合成無機(jī)顏料如氧化鐵紅、鉻黃、鈷藍(lán)等時,常常會遇到一個問題:顆粒太細(xì)容易團(tuán)聚,影響后續(xù)使用效果。這時候加入TEA就可以起到“潤滑劑+穩(wěn)定劑”的雙重作用。

        TEA分子結(jié)構(gòu)中含有三個羥基和一個氨基,這使得它既能與金屬離子絡(luò)合,又能與水分子結(jié)合,從而在顏料顆粒表面形成一層親水膜,阻止顆粒之間的接觸和團(tuán)聚。

        此外,TEA還可以作為中和劑,在某些工藝中替代氨水,避免氨氣揮發(fā)帶來的刺激氣味和環(huán)境污染。

        表3:TEA與其他常用分散劑在顏料中的比較

        分散劑類型 成本 分散效果 環(huán)保性 使用便捷性 是否有殘留氣味
        三胺(TEA) 中等 良好 有輕微氣味
        氨水 刺激性強(qiáng)
        六偏磷酸鈉 中等 中高 良好 無味
        聚羧酸鹽類 非常高 優(yōu)秀 無味

        從這張表可以看出,雖然TEA不是貴的,但它性價比很高,特別是在中小型企業(yè)中廣受歡迎。


        五、TEA的應(yīng)用實例:從紙張到墻面,無所不在

        說到實際應(yīng)用,TEA的身影幾乎無處不在:

        • 數(shù)碼噴墨打印機(jī)墨盒:里面就有TEA的身影,幫助墨水更順暢地噴出;
        • 建筑用乳膠漆:TEA讓顏料更均勻地附著在墻面上,色彩持久不褪;
        • 塑料著色母粒:TEA幫助顏料在塑料中均勻分散,提高制品的美觀度;
        • 食品包裝印刷:安全環(huán)保的水性油墨中少不了它的貢獻(xiàn)。

        可以說,我們?nèi)粘I钪锌吹降拿恳荒伾澈?,都有可能是TEA默默付出的結(jié)果。


        六、使用TEA的注意事項:別讓它“喝多了”

        盡管TEA好處多多,但在使用過程中也需要注意幾點:

        1. 用量控制:過多會導(dǎo)致體系堿性過強(qiáng),腐蝕設(shè)備,甚至影響成膜性能;
        2. 儲存條件:應(yīng)密封保存,避免高溫和陽光直射,以防變質(zhì);
        3. 健康防護(hù):雖然毒性較低,但長期接觸仍需佩戴手套和口罩;
        4. 兼容性測試:不同體系中TEA的表現(xiàn)可能不同,建議先做小試再大規(guī)模應(yīng)用。

        七、結(jié)語:顏色背后的科學(xué)力量

        在這個看臉的時代,顏值固然重要,但支撐顏值的往往是那些看不見的力量。三胺就像一位低調(diào)的調(diào)色師,默默地為每一種顏色保駕護(hù)航。它讓我們的世界更加絢麗多彩,也讓工業(yè)生產(chǎn)變得更加高效環(huán)保。

        正如一句老話說得好:“真正的高手,從來都是不動聲色。”


        參考文獻(xiàn)

        以下是一些國內(nèi)外關(guān)于三胺在油墨和顏料中應(yīng)用的研究成果,供有興趣的讀者進(jìn)一步查閱:

        國內(nèi)文獻(xiàn):

        1. 王志強(qiáng), 李明. 《水性油墨中分散劑的選擇與應(yīng)用》. 《中國印刷與包裝研究》, 2018, 第10卷第3期.
        2. 張偉, 劉芳. 《三胺在乳膠漆中的應(yīng)用研究》. 《涂料工業(yè)》, 2019, 第49卷第6期.
        3. 陳曉峰. 《顏料分散技術(shù)及助劑應(yīng)用》. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2017.

        國外文獻(xiàn):

        1. Smith, J. R., & Lee, K. (2016). The Role of Triethanolamine in Aqueous Ink Formulation. Journal of Coatings Technology and Research, 13(2), 231–240.
        2. Nakamura, T., & Yamamoto, H. (2015). Dispersion Mechanism of Pigments Using Organic Amines. Progress in Organic Coatings, 87, 102–109.
        3. Johnson, M. E., & Brown, A. (2020). Surfactants and Dispersants for Waterborne Inks. ACS Symposium Series, 1234, 145–160.

        如果你也對化工助劑感興趣,不妨多關(guān)注一下這些看似不起眼,卻至關(guān)重要的人物。畢竟,沒有它們,我們眼前的精彩世界,也許就會黯然失色。

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        聯(lián)系人: 吳經(jīng)理

        手機(jī)號碼: 18301903156 (微信同號)

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        公司地址: 上海市寶山區(qū)淞興西路258號

        ===========================================================

        公司其它產(chǎn)品展示:

        • NT CAT T-12 適用于室溫固化有機(jī)硅體系,快速固化。

        • NT CAT UL1 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,活性略低于T-12。

        • NT CAT UL22 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性比T-12高,優(yōu)異的耐水解性能。

        • NT CAT UL28 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,該系列催化劑中活性高,常用于替代T-12。

        • NT CAT UL30 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

        • NT CAT UL50 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性。

        • NT CAT UL54 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,中等催化活性,耐水解性良好。

        • NT CAT SI220 適用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,特別推薦用于MS膠,活性比T-12高。

        • NT CAT MB20 適用有機(jī)鉍類催化劑,可用于有機(jī)硅體系和硅烷改性聚合物體系,活性較低,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

        • NT CAT DBU 適用有機(jī)胺類催化劑,可用于室溫硫化硅橡膠,滿足各類環(huán)保法規(guī)要求。

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