Dispergační činidla jsou povrchové přísady používané ke stabilizaci pevných částic v médiích, jako jsou lepidla, barvy, plasty a směsi plastů.
V minulosti nátěrové hmoty v podstatě nepotřebovaly dispergační činidla. Systémy jako alkydové a nitro barvy dispergační činidla nepotřebovaly. Dispergační činidla se objevila až s akrylátovými a polyesterovými pryskyřičnými barvami. To také úzce souvisí s vývojem pigmentů, protože aplikaci vysoce kvalitních pigmentů nelze oddělit od pomoci dispergačních činidel.
Dispergační činidla jsou povrchové přísady používané ke stabilizaci pevných částic v médiích, jako jsou lepidla, barvy, plasty a směsi plastů. Jeden konec tvoří solvatační řetězec, který lze rozpustit v různých disperzních médiích, a druhý konec je skupina vázající pigment, která se může adsorbovat na povrch různých pigmentů a použít k transformaci na rozhraní pevná látka/kapalina (roztok pigment/pryskyřice).
Roztok pryskyřice musí proniknout do prostorů mezi aglomeráty pigmentu. Všechny pigmenty existují jako aglomeráty pigmentu, což jsou „soubory“ pigmentových částic, přičemž ve vnitřních prostorech mezi jednotlivými pigmentovými částicemi je obsažen vzduch a vlhkost. Částice jsou ve vzájemném kontaktu na okrajích a v rozích a interakce mezi částicemi jsou relativně malé, takže tyto síly lze překonat běžným disperzním zařízením. Na druhou stranu jsou agregáty kompaktnější a mezi jednotlivými pigmentovými částicemi dochází k přímému kontaktu, takže je mnohem obtížnější je dispergovat na primární částice. Během procesu mletí pigmentové disperze se aglomeráty pigmentu postupně zmenšují; ideální situací je získání primárních částic.
Proces mletí pigmentu lze rozdělit do následujících tří kroků: prvním krokem je smáčení. Za míchání se veškerý vzduch a vlhkost na povrchu pigmentu vypudí a nahradí se roztokem pryskyřice. Dispergační činidlo zlepšuje smáčivost pigmentu, přeměňuje rozhraní pevná látka/plyn na rozhraní pevná látka/kapalina a zlepšuje účinnost mletí; druhým krokem je vlastní proces mletí disperze pigmentu. V důsledku mechanického působení energie a smykové síly se aglomeráty pigmentu rozruší a velikost částic se zmenší na primární částice. Když se pigment otevře mechanickou silou, dispergační činidlo okamžitě adsorbuje a obalí částice malé velikosti; v posledním třetím kroku musí být disperze pigmentu dostatečně stabilní, aby se zabránilo tvorbě nekontrolované flokulace.
Použití vhodného dispergačního činidla může udržet pigmentové částice ve vhodné vzdálenosti od sebe, aniž by se obnovil kontakt. Ve většině aplikací je žádoucí stabilní deflokulovaný stav. V některých aplikacích může disperze pigmentu zůstat stabilní za kontrolovaných podmínek koflokulace. Smáčecí látky mohou snížit rozdíl povrchového napětí mezi pigmentem a roztokem pryskyřice, čímž urychlí smáčení pigmentových aglomerátů pryskyřicí; dispergační látky zvyšují stabilitu disperze pigmentu. Proto má stejný produkt často funkci smáčecí i dispergační látky.
Disperze pigmentu je proces přechodu z agregovaného do dispergovaného stavu. S klesající velikostí částic a zvětšující se povrchovou plochou se zvyšuje i povrchová energie systému.
Protože povrchová energie systému je spontánně klesající proces, čím zřetelnější je nárůst povrchu, tím více energie je nutné během procesu mletí aplikovat zvenčí a tím silnější je stabilizační účinek dispergačního činidla k udržení disperzní stability systému. Anorganické pigmenty mají obecně větší velikosti částic, nižší specifické povrchy a vyšší povrchovou polaritu, takže se snáze dispergují a stabilizují; zatímco různé organické pigmenty a saze mají menší velikosti částic, větší specifické povrchy a nižší povrchovou polaritu, takže je obtížnější je dispergovat a stabilizovat.
Dispergační činidla proto zajišťují především tři aspekty výkonu: (1) zlepšení smáčení pigmentu a zvýšení účinnosti mletí; (2) snížení viskozity a zlepšení kompatibility se základním materiálem, zlepšení lesku, plnosti a zřetelnosti obrazu a zlepšení skladovací stability; (3) zvýšení síly tónování pigmentu a koncentrace pigmentu a zlepšení stability barevného tónování.
Společnost Nanjing Reborn New Materials poskytujesmáčecí disperzní činidlo pro barvy a nátěry, včetně některých, které odpovídají Disperbyku.
In další článek, prozkoumáme typy dispergačních činidel v různých obdobích s ohledem na historii vývoje dispergačních činidel.
Čas zveřejnění: 25. dubna 2025