In son məqalə, dispersantların yaranması, dispersantların bəzi mexanizmləri və funksiyaları ilə tanış olduq. Bu hissədə dispersantların inkişaf tarixi ilə müxtəlif dövrlərdə dispersantların növlərini araşdıracağıq.

Ənənəvi aşağı molekulyar ağırlıqlı nəmləndirici və dispersasiya agenti
Ən erkən dispersant, təxminən 100 il əvvəl bazara çıxarılan yağ turşusunun trietanolamin duzu idi. Bu dispersant ümumi sənaye boya tətbiqlərində çox səmərəli və qənaətcildir. Onu istifadə etmək qeyri-mümkün deyil və orta yağlı alkid sistemində ilkin göstəriciləri pis deyil.

1940-1970-ci illərdə örtük sənayesində istifadə edilən piqmentlər qeyri-üzvi piqmentlər və dağılması daha asan olan bəzi üzvi piqmentlər idi. Bu dövrdə dispersantlar səthi aktiv maddələrə bənzər maddələr idi, bir ucunda bir piqment anker qrupu və digər ucunda qatran uyğun bir seqment var. Əksər molekullarda yalnız bir piqment bağlama nöqtəsi var idi.

Struktur baxımından onları üç kateqoriyaya bölmək olar:

(1) yağ turşusu törəmələri, o cümlədən yağ turşusu amidləri, yağ turşusu amid duzları və yağ turşusu poliefirləri. Məsələn, 1920-1930-cu illərdə BYK tərəfindən hazırlanmış bloklarla dəyişdirilmiş yağ turşuları, Anti-Terra U əldə etmək üçün uzun zəncirli aminlərlə duzlanmışdır. DA əlavə reaksiyasına əsaslanan yüksək funksional son qruplara malik BYK-nın P104/104S də var. Şierli şirkətindən BESM® 9116 deflokulyasiya edən dispersant və şlak sənayesində standart dispersantdır. Yaxşı nəmlənmə qabiliyyətinə, çökmə əleyhinə xüsusiyyətlərə və saxlama dayanıqlığına malikdir. O, həmçinin antikorroziya xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər və antikorroziya primerlərində geniş istifadə olunur. BESM® 9104/9104S həm də çoxlu anker qruplarına malik tipik idarə olunan flokulyasiya dispersantıdır. Dağıldıqda şəbəkə quruluşu yarada bilər ki, bu da piqmentin çökməsinə və üzən rəngə nəzarət etməkdə çox faydalıdır. Yağ turşusu törəməsi dispersant xammalları artıq neft-kimya xammallarından asılı olmadığı üçün onlar bərpa olunandır.

(2) Üzvi fosfor turşusu ester polimerləri. Bu tip dispersant qeyri-üzvi piqmentlər üçün universal anker qabiliyyətinə malikdir. Məsələn, Şierlidən BYK 110/180/111 və BESM® 9110/9108/9101 titan dioksidi və qeyri-üzvi piqmentləri dağıtmaq üçün əla dispersantlardır, əla özlülük azaldılması, rəng inkişafı və saxlama qabiliyyəti. Bundan əlavə, Şierlidən olan BYK 103 və BESM® 9103, tutqun şlamları səpərkən, hər ikisi əla özlülük azaldılması üstünlükləri və saxlama dayanıqlığı nümayiş etdirir.

(3) Qeyri-ion alifatik poliefirlər və alkilfenol polioksietilen efirləri. Bu tip dispersantın molekulyar çəkisi ümumiyyətlə 2000 q/mol-dan azdır və o, daha çox qeyri-üzvi piqmentlərin və doldurucuların dispersiyasına diqqət yetirir. Onlar üyüdülmə zamanı piqmentləri nəmləndirməyə kömək edə bilər, qeyri-üzvi piqmentlərin səthində effektiv şəkildə adsorbsiya edir və piqmentlərin təbəqələşməsinin və çökməsinin qarşısını alır, flokulyasiyanı idarə edə və üzən rənglərin qarşısını ala bilər. Bununla belə, kiçik molekulyar çəkiyə görə, onlar effektiv sterik maneə təmin edə bilməzlər, nə də boya filminin parlaqlığını və fərqliliyini yaxşılaşdıra bilməzlər. İon anker qrupları üzvi piqmentlərin səthində adsorbsiya edilə bilməz.

Yüksək molekulyar ağırlıqlı dispersantlar
1970-ci ildə üzvi piqmentlər böyük miqdarda istifadə edilməyə başlandı. ICI-nin ftalosiyanin piqmentləri, DuPont-un xinakridon piqmentləri, CIBA-nın azo-kondensasiya piqmentləri, Clariant-ın benzimidazolon piqmentləri və s. hamısı sənayeləşdi və 1970-ci illərdə bazara çıxdı. Orijinal aşağı molekulyar ağırlıqlı nəmləndirici və dağıdıcı maddələr artıq bu piqmentləri sabitləşdirə bilmədi və yeni yüksək molekulyar çəki dispersantları hazırlanmağa başladı.

Bu tip dispersant 5000-25000 q/mol molekulyar çəkiyə malikdir, molekulda çoxlu sayda piqment anker qrupları vardır. Polimer əsas zəncir geniş uyğunluq təmin edir və solvatlaşdırılmış yan zəncir sterik maneə təmin edir, belə ki, piqment hissəcikləri tamamilə deflokulyasiya edilmiş və sabit vəziyyətdədir. Yüksək molekulyar ağırlıqlı dispersantlar müxtəlif piqmentləri sabitləşdirə və üzən rəng və üzən kimi problemləri tamamilə həll edə bilər, xüsusilə üzvi piqmentlər və kiçik hissəcik ölçüsü və asan flokulyasiya ilə karbon qarası üçün. Yüksək molekulyar ağırlıqlı dispersantlar molekulyar zəncirdə çoxlu piqment anker qrupları olan bütün deflokulyasiya edən dispersanlardır ki, bu da rəng pastasının özlülüyünü güclü şəkildə azalda, piqment rəngləmə gücünü, boya parlaqlığını və canlılığını yaxşılaşdıra və şəffaf piqmentlərin şəffaflığını yaxşılaşdıra bilər. Su əsaslı sistemlərdə yüksək molekulyar ağırlıqlı dispersantlar əla suya davamlılıq və sabunlaşma müqavimətinə malikdir. Əlbəttə ki, yüksək molekulyar çəkili dispersantların da bəzi yan təsirləri ola bilər ki, bu da əsasən dispersantın amin dəyərindən irəli gəlir. Yüksək amin dəyəri saxlama zamanı epoksi sistemlərinin viskozitesinin artmasına səbəb olacaq; iki komponentli poliuretanların aktivləşmə müddətini azaldır (aromatik izosiyanatlardan istifadə etməklə); turşu ilə müalicə sistemlərinin reaktivliyinin azalması; və havada quruyan alkidlərdə kobalt katalizatorlarının zəifləmiş katalitik təsiri.

Kimyəvi quruluş baxımından bu tip dispersant əsasən üç kateqoriyaya bölünür:

(1) Tipik poliuretan dispersantları olan yüksək molekulyar ağırlıqlı poliuretan dispersantlar. Məsələn, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 və son nəsil poliuretan dispersantları BYK 2155 və BESM® 928 nisbətən geniş yayılmışdır. O, üzvi piqmentlər və karbon qarası üçün yaxşı özlülük azaldılması və rəng inkişaf etdirmə xüsusiyyətlərinə malikdir və bir dəfə üzvi piqmentlər üçün standart dispersant oldu. Ən son nəsil poliuretan dispersantları həm özlülüyün azaldılması, həm də rəng inkişaf etdirmə xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmışdır. BYK 170 və BESM® 9107 turşu katalizli sistemlər üçün daha uyğundur. Dispersantın amin dəyəri yoxdur, bu, boyanın saxlanması zamanı yığılma riskini azaldır və boyanın qurumasına təsir göstərmir.

(2) Poliakrilat dispersantlar. BYK 190 və BESM® 9003 kimi bu dispersantlar su əsaslı örtüklər üçün universal standart dispersiyaya çevrilmişdir.

(3) Hiperdallı polimer dispersantlar. Ən çox istifadə edilən hiperdallı dispersantlar uzun zəncirli polyesterlərə əsaslanan amidlər + imidlər olan Lubrizol 24000 və BESM® 9240-dır. Bu iki məhsul piqmentləri sabitləşdirmək üçün əsasən polyester onurğasına əsaslanan patentli məhsullardır. Onların karbon qara ilə işləmə qabiliyyəti hələ də əladır. Bununla belə, polyester aşağı temperaturda kristallaşacaq və bitmiş boyada da çökəcək. Bu problem o deməkdir ki, 24000 yalnız mürəkkəblərdə istifadə edilə bilər. Axı, mürəkkəb sənayesində karbon qarasını dağıtmaq üçün istifadə edildikdə çox yaxşı rəng inkişafı və sabitlik göstərə bilər. Kristallaşma performansını yaxşılaşdırmaq üçün Lubrizol 32500 və BESM® 9245 bir-birinin ardınca meydana çıxdı. İlk iki kateqoriya ilə müqayisədə, hiperbucaqlı polimer dispersantlar sferik molekulyar quruluşa və yüksək konsentrasiyalı piqment yaxınlıq qruplarına malikdir, adətən əla rəng inkişafı və daha güclü özlülük azaldılması performansına malikdir. Poliuretan dispersantların uyğunluğu geniş diapazonda tənzimlənə bilər, əsasən uzun yağdan qısa yağa qədər bütün alkid qatranlarını, bütün doymuş polyester qatranları və hidroksil akril qatranları əhatə edir və əksər karbon qaralarını və müxtəlif strukturların üzvi piqmentlərini sabitləşdirə bilər. 6000-15000 molekulyar çəkilər arasında hələ də çoxlu sayda müxtəlif siniflər olduğundan, müştərilər uyğunluq və əlavə məbləği yoxlamalıdırlar.

Nəzarət edilə bilən sərbəst radikal polimerləşmə dispersantları
1990-cı ildən sonra piqment dispersiyası üçün bazar tələbatı daha da yaxşılaşdı və polimer sintez texnologiyasında irəliləyişlər oldu və idarə olunan sərbəst radikal polimerləşmə dispersantlarının ən son nəsli hazırlandı.

Nəzarət edilə bilən sərbəst radikal polimerləşmə (CFRP) polimerin bir ucunda anker qrupu və digər ucunda solvatlaşdırılmış seqment olmaqla, dəqiq dizayn edilmiş struktura malikdir. CFRP adi polimerləşmə ilə eyni monomerlərdən istifadə edir, lakin monomerlər molekulyar seqmentlər üzərində daha nizamlı yerləşdiyindən və molekulyar çəki paylanması daha vahid olduğundan, sintez edilmiş polimer dispersantının performansı keyfiyyətcə sıçrayışa malikdir. Bu effektiv ankraj qrupu dispersantın antiflokulyasiya qabiliyyətini və piqmentin rəng inkişafını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Dəqiq solvatlaşdırılmış seqment dispersana daha aşağı rəngli pasta üyüdülmə viskozitesi və yüksək piqment əlavəsi verir və dispersant müxtəlif qatran əsas materialları ilə geniş uyğunluğa malikdir.

Müasir örtük dispersantlarının inkişafı 100 ildən az bir tarixə malikdir. Bazarda müxtəlif piqmentlər və sistemlər üçün bir çox növ dispersant mövcuddur. Dispersant xammalın əsas mənbəyi hələ də neft-kimya xammalıdır. Dispersantlarda bərpa olunan xammalın payının artırılması çox perspektivli inkişaf istiqamətidir. Dispersantların inkişaf prosesindən dispersantlar getdikcə daha səmərəli olur. İstər özlülüyü azaltma qabiliyyəti, istərsə də rəng inkişafı və digər qabiliyyətlər eyni vaxtda yaxşılaşır, bu proses gələcəkdə də davam edəcəkdir.

Nanjing Reborn New Materials təmin edirboyalar və örtüklər üçün nəmləndirici dispersant, o cümlədən Disperbyk-ə uyğun gələn bəziləri.