定型機(jī)、涂層機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2022年7月18日訊 分散劑是一種在分子內(nèi)同時具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑。可均一分散那些難于溶解于液體的無機(jī)、有機(jī)顏料的固體及液體顆粒，同時也能防止顆粒的沉降和凝聚，形成安定懸浮液所需的兩親性試劑。
分散劑的作用是使用潤濕分散劑減少完成分散過程所需要的時間和能量，穩(wěn)定所分散的顏料分散體，改性顏料粒子表面性質(zhì)，調(diào)整顏料粒子的運(yùn)動性。
具體體現(xiàn)如下：
①提升光澤，增加流平效果
②防止浮色發(fā)花
③提高著色力
④降低粘度，增加顏料載入量
⑤減少絮凝
⑥增加貯藏穩(wěn)定性
⑦增加展色性，增加顏色飽和度、增加透明度（有機(jī)顏料）或遮蓋力（無機(jī)顏料）
●吸附于固體顆粒的表面，使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤。
●高分子型的分散劑，在固體顆粒的表面形成吸附層，使固體顆粒表面的電荷增加，提高形成立體阻礙的顆粒間的反作用力。
●使固體粒子表面形成雙分子層結(jié)構(gòu)，外層分散劑極性端與水有較強(qiáng)親合力，增加了固體粒子被水潤濕的程度。固體顆粒之間因靜電斥力而遠(yuǎn)離。
●使體系均勻，懸浮性能增加，不沉淀，使整個體系物化性質(zhì)一樣。
水性涂料使用的分散劑必須水溶，它們被選擇地吸附到粉體與水的界面上。目前常用的是陰離子型，它們在水中電離形成陰離子，并具有一定的表面活性，被粉體表面吸附。粉狀粒子表面吸附分散劑后形成雙電層，陰離子被粒子表面緊密吸附，被稱為表面離子。在介質(zhì)中帶相反電荷的離子稱為反離子。它們被表面離子通過靜電吸附，反離子中的一部分與粒子及表面離子結(jié)合的比較緊密，它們稱束縛反離子。它們在介質(zhì)成為運(yùn)動整體，帶有負(fù)電荷，另一部分反離子則包圍在周圍，它們稱為自由反離子，形成擴(kuò)散層。這樣在表面離子和反離子之間就形成雙電層。
微粒所帶負(fù)電與擴(kuò)散層所帶正電形成雙電層，稱動電電位 . 熱力電位：所有陰離子與陽離子之間形成的雙電層，相應(yīng)的電位。起分散作用的是動電電位而不是熱力電位，動電電位電荷不均衡，有電荷排斥現(xiàn)象，而熱力電位屬于電荷平衡現(xiàn)象。如果介質(zhì)中增大反離子的濃度，而擴(kuò)散層中的自由反離子會由于靜電斥力被迫進(jìn)入束縛反離子層，這樣雙電層被壓縮，動電電位下降，當(dāng)全部自由反離子變?yōu)槭`反離子后，動電電位為零，稱之為等電點(diǎn)。沒有電荷排斥，體系沒有穩(wěn)定性發(fā)生絮凝。一個穩(wěn)定分散體系的形成，除了利用靜電排斥，即吸附于粒子表面的負(fù)電荷互相排斥，以阻止粒子與粒子之間的吸附/聚集而最后形成大顆粒而分層/沉降之外，還要利用空間位阻效應(yīng)的理論，即在已吸附負(fù)電荷的粒子互相接近時，使它們互相滑動錯開，這類起空間位阻作用的表面活性劑一般是非離子表面活性劑。靈活運(yùn)用靜電排斥配合空間位阻的理論，可以構(gòu)成一個高度穩(wěn)定的分散體系。高分子吸附層有一定的厚度，可以有效地阻擋粒子的相互吸附，主要是依靠高分子的溶劑化層，當(dāng)粉體表面吸附層達(dá)8-9nm時，它們之間的排斥力可以保護(hù)粒子不致絮凝。所以高分子分散劑比普通表面活性劑好。固體粒子在介質(zhì)中的分散過程一般分為三個階段：a.固體粒子的濕潤 濕潤是固體粒子分散的最基本的條件，若要把固體粒子均勻地分散在介質(zhì)中，首先必須使每個固體微粒或粒子團(tuán)，能被充分地濕潤。b.離子團(tuán)的分散或碎裂 此過程中要使粒子團(tuán)分散或碎裂，涉及粒子團(tuán)及內(nèi)部的固固界面分離問題。表面活性劑的類型不同在粒子團(tuán)的分散或碎裂過程中所起的作用也有所不同。c. 阻止固體微粒的重新聚集固體微粒一旦分散在液體中，得到的是一個均勻的分散系，但穩(wěn)定與否喲啊取決于各自分散的固體微粒能否重新聚集形成凝聚物。2.表面活性劑在水介質(zhì)中的分散穩(wěn)定作用表面活性劑加入懸浮體后，由于表面活性劑可以降低水的表面張力，而且表面活性劑的疏水鍵可以通過范德華力吸附于非極性固體顆粒表面，親水基伸入水中提高其表面的親水性，使非極性固體粒子的潤濕性得到改善。b.對帶電質(zhì)點(diǎn)的分散穩(wěn)定作用3.表面活性劑在有機(jī)介質(zhì)中的分散穩(wěn)定作用質(zhì)點(diǎn)在有機(jī)介質(zhì)中的分散主要是靠空間位阻產(chǎn)生熵斥力來實(shí)現(xiàn)的。對于非極性的質(zhì)點(diǎn)，以克服質(zhì)點(diǎn)間的范德華力而穩(wěn)定分散于有機(jī)介質(zhì)中。對于有機(jī)顏料的表面處理可以通過以下幾種方式實(shí)現(xiàn)。a. 使用有機(jī)胺類對有機(jī)顏料進(jìn)行表面處理。b.使用顏料衍生物對有機(jī)顏料進(jìn)行表面處理。大部分是由非極性帶負(fù)電荷的親油的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水的基團(tuán)構(gòu)成。2種基團(tuán)分別處在分子的兩端，形成不對稱的親水親油分子結(jié)構(gòu)。它的品種有：油酸鈉C17H33COONa、羧酸鹽、硫酸酯鹽(R—O—SO3Na)、磺酸鹽R—SO3Na)等。陰離子分散劑相容性好，被廣泛應(yīng)用于水性涂料及油墨中。多元羧酸聚合物等也可應(yīng)用于溶劑型涂料，并作為受控絮凝型分散劑廣泛使用。非極性基帶正電荷的化合物，主要有胺鹽、季胺鹽、吡啶鎓鹽等。陽離子表面活性劑吸附力強(qiáng)，對炭黑、各種氧化鐵、有機(jī)顏料類分散效果較好，但要注意其與基料中羧基起化學(xué)反應(yīng)，還要注意不要與陰離子分散劑同時使用。在水中不電離、不帶電荷，在顏料表面吸附比較弱，主要在水系涂料中使用。主要分為乙二醇型和多元醇型，降低表面張力和提高潤濕性。與陰離子型分散劑配合使用作為潤濕劑或乳化劑，廣泛用于水性色漿、水性涂料以及油墨中。是由陰離子和陽離子所組成的化合物。典型應(yīng)用的是磷酸酯鹽型的高分子聚合物。這類聚合物酸值較高，可能會影響層間附著力。分子中陰離子和陽離子有機(jī)集團(tuán)的大小基本相等，整個分子呈現(xiàn)中性但卻具有極性，如油氨基油酸酯C18H35NH3OOCC17H33。高分子型分散劑最為常用，穩(wěn)定性也最佳。分為多己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型、丙烯酸酯高分子型、聚氨酯或聚酯型等。采用最新的受控自由基聚合技術(shù)（CFPP），使分散劑的結(jié)構(gòu)更為規(guī)整。常用方法有：GTP、ATRP、RAFT（可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移可控自由基聚合，包括C-RAFT、S-RAFT、NMP、SFRP、TEMPO）等。采用受控自由基聚合技術(shù)，使分散劑的分子量分布更集中，效率更高。涂料的光澤度如果要高，里面所含的顆粒就不能大于5微米，油墨甚至不能超過1微米，聚合物分散劑能夠減少涂料形成的大顆粒，幫助涂料提升光澤。涂料透明性越高，就越容易看到底層，遮蓋力也越高，對底層遮蓋力越強(qiáng)。分散劑能夠使顏料粒分布更均勻更窄，使得涂料更透明。良好的相容性能夠使涂料制造商生產(chǎn)用于不同類別樹脂產(chǎn)品的分散體系，分散劑能夠擴(kuò)大涂料的使用范圍，這對生產(chǎn)混合著色涂料非常重要。裝飾涂料在粉刷時，經(jīng)常能夠看到刷痕，這就是涂料流平性不足產(chǎn)生的。而使用分散劑能夠使顏料顆粒更加穩(wěn)定，增加流平性。在生產(chǎn)涂料時，分散劑能夠使顏料濃度增加，相對提高涂料產(chǎn)量。著色強(qiáng)度的提高能夠使涂料更加明亮，對顧客也更有吸引力。涂料按介質(zhì)劃分為水性、溶劑型和粉末等幾大體系，一般情況下所用的分散劑是不通用的。不同顏料其電荷性質(zhì)不同，要分清是無機(jī)顏料還是有機(jī)顏料。在一個涂料體系中，所使用一般不僅僅只有一種助劑，這樣相容性就極為重要。注意相容性，有利于配方平衡，使產(chǎn)品綜合性得以兼顧。對于厚漿型立面施工的涂料，最好選用能產(chǎn)生控制絮凝、具有觸變性的助劑，以達(dá)到良好的施工性能。在低價的產(chǎn)品中使用高質(zhì)高價的助劑，造成成本大幅度上升，是很不經(jīng)濟(jì)的。選用何種分散劑，還要與產(chǎn)品的檔次相一致。
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