In апошні артыкул, мы пазнаёмілі з узнікненнем дысперсантаў, некаторымі механізмамі і функцыямі дысперсантаў. У гэтым урыўку мы разгледзім тыпы дысперсантаў у розныя перыяды, а таксама гісторыю іх развіцця.

Традыцыйны нізкамалекулярны змочвальны і дыспергуючы агент
Самым раннім дысперсантам была трыэтаналамінавая соль тоўстай кіслаты, якая з'явілася на рынку каля 100 гадоў таму. Гэты дысперсант вельмі эфектыўны і эканамічны ў агульных прамысловых фарбах. Яго выкарыстанне цалкам магчыма, і яго пачатковыя характарыстыкі ў алкіднай сістэме на аснове сярэдняга алею нядрэнныя.

У 1940-1970-я гады ў лакафарбавай прамысловасці выкарыстоўваліся неарганічныя пігменты і некаторыя арганічныя пігменты, якія лягчэй дыспергавалі. Дысперсанты ў гэты перыяд былі рэчывамі, падобнымі да павярхоўна-актыўных рэчываў, з групай, якая звязвае пігмент, на адным канцы і сегментам, сумяшчальным са смалой, на другім. Большасць малекул мелі толькі адну кропку звязвання пігмента.

З пункту гледжання канструкцыі, іх можна падзяліць на тры катэгорыі:

(1) вытворныя тоўстых кіслот, у тым ліку аміды тоўстых кіслот, солі амідаў тоўстых кіслот і поліэфіры тоўстых кіслот. Напрыклад, мадыфікаваныя тоўстыя кіслоты з блокамі, распрацаваныя BYK у 1920-1930 гадах, якія былі салёныя доўгаланцуговымі амінамі для атрымання Anti-Terra U. Існуе таксама P104/104S ад BYK з высокім утрыманнем функцыянальных канцавых груп, заснаваны на рэакцыі далучэння DA. BESM® 9116 ад Shierli - гэта дэфлакулюючы дысперсант і стандартны дысперсант у шпаклёўнай прамысловасці. Ён мае добрую змочвальнасць, антыасадкавыя ўласцівасці і стабільнасць пры захоўванні. Ён таксама можа палепшыць антыкаразійныя ўласцівасці і шырока выкарыстоўваецца ў антыкаразійных грунтоўках. BESM® 9104/9104S таксама з'яўляецца тыповым кантраляваным флакуляцыйным дысперсантам з некалькімі якарнымі групамі. Ён можа ўтвараць сеткаватую структуру пры дыспергіі, што вельмі дапамагае ў кантролі асаджэння пігмента і плавання колеру. Паколькі сыравіна для дысперсантаў вытворных тоўстых кіслот больш не залежыць ад нафтахімічнай сыравіны, яна з'яўляецца аднаўляльнай.

(2) Арганічныя палімеры фосфарнай кіслаты. Гэты тып дысперсанта мае ўніверсальную здольнасць да замацавання неарганічных пігментаў. Напрыклад, BYK 110/180/111 і BESM® 9110/9108/9101 ад Shierli з'яўляюцца выдатнымі дысперсантамі для дысперсавання дыяксіду тытана і неарганічных пігментаў, з выдатным зніжэннем глейкасці, развіццём колеру і захоўваннем. Акрамя таго, BYK 103 і BESM® 9103 ад Shierli дэманструюць выдатныя перавагі ў зніжэнні глейкасці і стабільнасці пры захоўванні пры дысперсіі матавых суспензій.

(3) Неіённыя аліфатычныя поліэфіры і алкілфенольныя поліаксіэтыленавыя эфіры. Малекулярная маса гэтага тыпу дысперсанта звычайна меншая за 2000 г/моль, і ён больш арыентаваны на дысперсію неарганічных пігментаў і напаўняльнікаў. Яны могуць дапамагчы ўвільгатніць пігменты падчас драбнення, эфектыўна адсарбаваць іх на паверхні неарганічных пігментаў і прадухіліць стратыфікацыю і асадак пігментаў, а таксама кантраляваць флокуляцыю і прадухіліць плаванне колераў. Аднак з-за малой малекулярнай масы яны не могуць забяспечыць эфектыўнае стэрычнае ўтрыманне, а таксама палепшыць бляск і выразнасць плёнкі фарбы. Іённыя якарныя групы не могуць адсарбавацца на паверхні арганічных пігментаў.

Высокамалекулярныя дысперсанты
У 1970 годзе арганічныя пігменты пачалі выкарыстоўвацца ў вялікіх колькасцях. Фталацыянінавыя пігменты ICI, хінакрыдонавыя пігменты DuPont, азакандэнсацыйныя пігменты CIBA, бензімідазолінавыя пігменты Clariant і г.д. былі прамыслова развіты і выйшлі на рынак у 1970-х гадах. Першапачатковыя нізкамалекулярныя змочвальныя і дыспергуючыя агенты больш не маглі стабілізаваць гэтыя пігменты, і пачалі распрацоўвацца новыя высокамалекулярныя дыспергуючыя агенты.

Гэты тып дысперсанта мае малекулярную масу 5000-25000 г/моль і вялікую колькасць груп, якія звязваюць пігмент, у малекуле. Асноўны ланцуг палімера забяспечвае шырокую сумяшчальнасць, а сальватаваны бакавы ланцуг стварае стэрычную перашкоду, так што часціцы пігмента знаходзяцца цалкам у дэфлакуляваным і стабільным стане. Высокамалекулярныя дысперсанты могуць стабілізаваць розныя пігменты і цалкам вырашаць такія праблемы, як плаваючы колер і плаванне, асабліва для арганічных пігментаў і сажы з малым памерам часціц і лёгкай флакуляцыяй. Высокамалекулярныя дысперсанты - гэта ўсе дэфлакулюючыя дысперсанты з некалькімі групамі, якія звязваюць пігмент, у малекулярным ланцугу, што можа значна знізіць глейкасць каляровай пасты, палепшыць трываласць таніравання пігмента, бляск і яркасць фарбы, а таксама палепшыць празрыстасць празрыстых пігментаў. У сістэмах на воднай аснове высокамалекулярныя дысперсанты маюць выдатную воданепранікальнасць і ўстойлівасць да амылення. Вядома, высокамалекулярныя дысперсанты таксама могуць мець некаторыя пабочныя эфекты, якія ў асноўным звязаны з амінным лікам дысперсанта. Высокае аміннае лік прывядзе да павышэння глейкасці эпаксідных сістэм падчас захоўвання; скарочаны перыяд актывацыі двухкампанентных поліўрэтанаў (пры выкарыстанні араматычных ізацыянатаў); зніжэнне рэакцыйнай здольнасці сістэм, якія кіслотна вулканізуюцца; і аслабленне каталітычнага эфекту кобальтавых каталізатараў у алкідных смолах, якія высыхаюць на паветры.

З пункту гледжання хімічнай структуры, гэты тып дысперсанта ў асноўным падзяляецца на тры катэгорыі:

(1) Высокамалекулярныя поліўрэтанавыя дысперсанты, якія з'яўляюцца тыповымі поліўрэтанавымі дысперсантамі. Напрыклад, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 і апошняе пакаленне поліўрэтанавых дысперсантаў BYK 2155 і BESM® 9248. Гэты тып дысперсанта з'явіўся адносна рана і мае шырокую аўдыторыю. Ён мае добрыя ўласцівасці зніжэння глейкасці і развіцця колеру для арганічных пігментаў і сажы, і калісьці стаў стандартным дысперсантам для арганічных пігментаў. Апошняе пакаленне поліўрэтанавых дысперсантаў значна палепшыла як уласцівасці зніжэння глейкасці, так і развіцця колеру. BYK 170 і BESM® 9107 больш падыходзяць для сістэм з кіслотным каталізатарам. Дысперсант не мае амінавага значэння, што зніжае рызыку агламерацыі падчас захоўвання фарбы і не ўплывае на высыханне фарбы.

(2) Поліакрылатныя дысперсанты. Гэтыя дысперсанты, такія як BYK 190 і BESM® 9003, сталі універсальнымі стандартнымі дысперсантамі для пакрыццяў на воднай аснове.

(3) Дысперсанты з гіперразгалінаванымі палімерамі. Найбольш шырока выкарыстоўванымі дысперсантамі з гіперразгалінаванымі палімерамі з'яўляюцца Lubrizol 24000 і BESM® 9240, якія ўяўляюць сабой аміды + іміды на аснове доўгаланцуговых поліэфіраў. Гэтыя два прадукты з'яўляюцца запатэнтаванымі прадуктамі, якія ў асноўным абапіраюцца на поліэфірную аснову для стабілізацыі пігментаў. Іх здольнасць апрацоўваць сажу застаецца выдатнай. Аднак поліэстэр будзе крышталізавацца пры нізкіх тэмпературах, а таксама будзе выпадаць у асадак у гатовай фарбе. Гэтая праблема азначае, што 24000 можна выкарыстоўваць толькі ў чарнілах. У рэшце рэшт, ён можа прадэманстраваць вельмі добрае развіццё колеру і стабільнасць пры выкарыстанні для дысперсіі сажы ў чарнільнай прамысловасці. Для паляпшэння характарыстык крышталізацыі Lubrizol 32500 і BESM® 9245 з'явіліся адзін за адным. У параўнанні з першымі двума катэгорыямі, дысперсанты з гіперразгалінаванымі палімерамі маюць сферычную малекулярную структуру і высокаканцэнтраваныя пігментныя групы афіннасці, звычайна з выдатным развіццём колеру і больш моцнымі паказчыкамі зніжэння глейкасці. Сумяшчальнасць поліўрэтанавых дысперсантаў можна рэгуляваць у шырокім дыяпазоне, у асноўным ахопліваючы ўсе алкідныя смалы ад доўгамасляных да кароткамасляных, усе насычаныя поліэфірныя смалы і гідраксілакрылавыя смалы, і яны могуць стабілізаваць большасць сажы і арганічных пігментаў рознай структуры. Паколькі ўсё яшчэ існуе вялікая колькасць розных марак з малекулярнай масай ад 6000 да 15000, кліентам неабходна праверыць сумяшчальнасць і колькасць дадаваных рэчываў.

Дысперсанты кантраляванай палімерызацыі свабодных радыкалаў
Пасля 1990 года попыт на пігментныя дысперсіі на рынку яшчэ больш палепшыўся, адбыліся прарывы ​​ў тэхналогіі сінтэзу палімераў, і было распрацавана апошняе пакаленне дысперсантаў кантраляванай палімерызацыі свабодных радыкалаў.

Кантраляваная свабоднарадыкальная палімерызацыя (CFRP) мае дакладна распрацаваную структуру з якарнай групай на адным канцы палімера і сольватаваным сегментам на другім канцы. CFRP выкарыстоўвае тыя ж манамеры, што і звычайная палімерызацыя, але паколькі манамеры размешчаны больш рэгулярна на малекулярных сегментах, а размеркаванне малекулярнай масы больш раўнамернае, прадукцыйнасць сінтэзаванага палімернага дыспергатара мае якасны скачок. Гэта эфектыўная якарная група значна паляпшае антыфлакуляцыйную здольнасць дыспергатара і развіццё колеру пігмента. Дакладна сольватаваны сегмент надае дыспергатару меншую глейкасць каляровай пасты пры памоле і высокае ўтрыманне пігмента, а дыспергатар мае шырокую сумяшчальнасць з рознымі матэрыяламі на аснове смалы.

Распрацоўка сучасных дысперсантаў для пакрыццяў мае менш за 100 гадоў гісторыі. На рынку існуе мноства тыпаў дысперсантаў для розных пігментаў і сістэм. Асноўнай крыніцай сыравіны для дысперсантаў па-ранейшаму застаецца нафтахімічная сыравіна. Павелічэнне долі аднаўляльнай сыравіны ў дысперсантах з'яўляецца вельмі перспектыўным напрамкам развіцця. З працэсам распрацоўкі дысперсантаў дысперсанты становяцца ўсё больш і больш эфектыўнымі. Няхай гэта будзе здольнасць да зніжэння глейкасці або развіцця колеру, і іншыя здольнасці паляпшаюцца адначасова, і гэты працэс будзе працягвацца ў будучыні.

Nanjing Reborn New Materials прапануезмочвальны дысперсант для фарбаў і пакрыццяў, у тым ліку некаторыя, якія адпавядаюць Дыспербіку.