Dispergeerivad ained on pinna lisandid, mida kasutatakse tahkete osakeste stabiliseerimiseks sellistes keskkondades nagu liimid, värvid, plastid ja plastisegud.
Varem ei vajanud katted põhimõtteliselt dispergeerivaid aineid. Süsteemid nagu alküüd- ja nitrovärvid ei vajanud dispergeerivaid aineid. Dispergeerivad ained ilmusid alles akrüülvaiguvärvi ja polüestervaiguvärvi ilmumise järel. See on tihedalt seotud ka pigmentide arenguga, sest tipptasemel pigmentide pealekandmist ei saa lahutada dispergeerivate ainete abist.
Dispergeerivad ained on pinna lisandid, mida kasutatakse tahkete osakeste stabiliseerimiseks sellistes keskkondades nagu liimid, värvid, plastid ja plastisegud. Selle üks ots on solvatatsiooniahel, mida saab lahustada erinevates dispersioonikeskkondades, ja teine ots on pigmendi ankurdusrühm, mida saab adsorbeerida erinevate pigmentide pinnale ja kasutada tahke/vedeliku liideseks (pigmendi/vaigu lahus) muutmiseks.
Vaigulahus peab tungima pigmendi aglomeraatide vahelisse ruumi. Kõik pigmendid eksisteerivad pigmendi aglomeraatidena, mis on pigmendiosakeste "kogumid", kus õhk ja niiskus sisalduvad üksikute pigmendiosakeste vahelistes siseruumides. Osakesed puutuvad üksteisega kokku servades ja nurkades ning osakeste vahelised interaktsioonid on suhteliselt väikesed, seega saab neid jõude ületada tavaliste dispersioonseadmetega. Teisest küljest on agregaadid kompaktsemad ja üksikute pigmendiosakeste vahel on otsene kontakt, mistõttu on neid palju raskem primaarseteks osakesteks hajutada. Pigmendi dispersioonjahvatusprotsessi käigus muutuvad pigmendi aglomeraadid järk-järgult väiksemaks; ideaalne olukord on primaarsete osakeste saamine.
Pigmendi jahvatamise protsessi võib jagada kolmeks etapiks: esimene etapp on niisutamine. Segamise käigus eemaldatakse pigmendi pinnalt kogu õhk ja niiskus ning asendatakse see vaigulahusega. Dispergaator parandab pigmendi märguvust, muutes tahke/gaasi liidese tahke/vedeliku liideseks ja parandades jahvatamise efektiivsust; teine etapp on pigmendi dispersioonjahvatamine. Mehaanilise energialöögi ja nihkejõu abil purustatakse pigmendi aglomeraadid ja osakeste suurus vähendatakse primaarseteks osakesteks. Kui pigment mehaanilise jõuga avatakse, adsorbeerib ja mähib dispergaator kiiresti väikesed osakeste suurused osakesed; viimases kolmandas etapis peab pigmendi dispersioon olema piisavalt stabiilne, et vältida kontrollimatu flokulatsiooni teket.
Sobiva dispergeeriva aine kasutamine aitab hoida pigmendiosakesi üksteisest sobival kaugusel ilma kontakti taastamata. Enamikus rakendustes on soovitav stabiilne deflokuleeritud olek. Mõnes rakenduses võib pigmendi dispersioon jääda stabiilseks kontrollitud koflokulatsiooni tingimustes. Märgavad abiained võivad vähendada pigmendi ja vaigulahuse vahelist pindpinevuse erinevust, kiirendades pigmendi aglomeraatide märgumist vaigu poolt; dispergeerivad abiained suurendavad pigmendi dispersiooni stabiilsust. Seetõttu on samal tootel sageli nii märgava kui ka dispergeeriva abiaine funktsioonid.
Pigmendi dispersioon on protsess, mis muutub agregaadist dispergeeritud olekusse. Osakeste suuruse vähenedes ja pindala suurenedes suureneb ka süsteemi pinnaenergia.
Kuna süsteemi pinnaenergia on spontaanselt vähenev protsess, siis mida ilmsem on pinna suurenemine, seda rohkem energiat on vaja jahvatusprotsessi ajal väljastpoolt rakendada ja seda tugevam on dispergeeriva aine stabiliseeriv toime süsteemi dispersioonistabiilsuse säilitamiseks. Üldiselt on anorgaanilistel pigmentidel suuremad osakeste suurused, väiksemad eripinnad ja suurem pinnapolaarsus, mistõttu on neid lihtsam hajutada ja stabiliseerida; samas kui mitmesugustel orgaanilistel pigmentidel ja süsinikmustal on väiksemad osakeste suurused, suuremad eripinnad ja väiksem pinnapolaarsus, mistõttu on neid raskem hajutada ja stabiliseerida.
Seega pakuvad dispergeerivad ained peamiselt kolme toimivuse aspekti: (1) parandavad pigmendi märgumist ja jahvatamise efektiivsust; (2) vähendavad viskoossust ja parandavad ühilduvust alusmaterjaliga, parandavad läiget, täidlust ja kujutise eristatavust ning parandavad säilivuskindlust; (3) suurendavad pigmendi toonimistugevust ja pigmendi kontsentratsiooni ning parandavad värvi toonimisstabiilsust.
Nanjingi taassündinud uued materjalid pakuvadvärvide ja katete niisutav ja dispergeeriv aine, sealhulgas mõned, mis sobivad Disperbykiga.
In järgmine artikkel, uurime dispergeerivate ainete tüüpe eri perioodidel koos dispergeerivate ainete arengulooga.
Postituse aeg: 25. aprill 2025