In azken artikulua, dispertsatzaileen sorrera, mekanismo eta funtzio batzuk aurkeztu genituen. Pasarte honetan, dispertsatzaile motak aztertuko ditugu garai ezberdinetan, dispertsatzaileen garapen-historiarekin batera.
Pisu molekular baxuko bustitzaile eta sakabanatzaile tradizionala
Lehenengo dispertsatzailea gantz-azidoaren trietanolamina gatza izan zen, duela 100 urte inguru merkaturatu zena. Dispersatzaile hau oso eraginkorra eta ekonomikoa da industria-pinturaren aplikazio orokorretan. Ez da ezinezkoa erabiltzea, eta hasierako errendimendua ez da txarra olio ertaineko alkido-sisteman.
1940tik 1970era, estaldura-industrian erabiltzen ziren pigmentuak pigmentu ez-organikoak eta errazago sakabanatzen ziren pigmentu organiko batzuk ziren. Garai hartako sakabanatzaileak gainazal-aktiboen antzeko substantziak ziren, mutur batean pigmentu-ainguratze-talde bat eta beste muturrean erretxinarekin bateragarria den segmentu bat zutenak. Molekula gehienek pigmentu-ainguratze-puntu bakarra zuten.
Egituraren ikuspuntutik, hiru kategoriatan bana daitezke:
(1) gantz-azidoen deribatuak, besteak beste, gantz-azidoen amidak, gantz-azidoen amida-gatzak eta gantz-azidoen polieterrak. Adibidez, BYK-ek 1920-1930 urteetan garatutako blokeekin aldatutako gantz-azidoak, kate luzeko aminekin gatzatu zirenak Anti-Terra U lortzeko. BYK-en P104/104S ere badago, DA gehitze-erreakzioan oinarritutako talde funtzional altuak dituena. Shierli-ren BESM® 9116 desflokulatzaile-sakabanatzaile bat da eta masilla-industrian ohiko sakabanatzailea. Bustigarritasun ona, finkatze-kontrako propietateak eta biltegiratze-egonkortasuna ditu. Korrosioaren aurkako propietateak ere hobetu ditzake eta oso erabilia da korrosioaren aurkako primeretan. BESM® 9104/9104S ere ohiko flokulazio-sakabanatzaile kontrolatua da, hainbat ainguratze-talderekin. Sare-egitura bat osa dezake sakabanatzean, eta hori oso lagungarria da pigmentuen sedimentazioa eta kolore flotatzailea kontrolatzeko. Gantz-azidoen deribatuen sakabanatzaileen lehengaiak ez daudenez jada lehengai petrokimikoen menpe, berriztagarriak dira.
(2) Azido fosforiko organikoen ester polimeroak. Dispersante mota honek pigmentu ez-organikoetarako ainguratze-ahalmen unibertsala du. Adibidez, Shierli-ren BYK 110/180/111 eta BESM® 9110/9108/9101 dispersante bikainak dira titanio dioxidoa eta pigmentu ez-organikoak dispertsatzeko, biskositate-murrizketa, kolore-garapen eta biltegiratze-errendimendu bikainarekin. Horrez gain, Shierli-ren BYK 103 eta BESM® 9103-k biskositate-murrizketa abantaila bikainak eta biltegiratze-egonkortasun bikainak erakusten dituzte nahasketa mateak dispertsatzen direnean.
(3) Polieter alifatiko ez-ionikoak eta alkilfenol polioxietileno eterrak. Dispersante mota honen pisu molekularra, oro har, 2000 g/mol baino txikiagoa da, eta pigmentu eta betegarri ez-organikoen dispertsioan zentratzen da gehiago. Pigmentuak ehotzean bustitzen lagun dezakete, pigmentu ez-organikoen gainazalean eraginkortasunez adsorbatzen dira eta pigmentuen estratifikazioa eta prezipitazioa saihesten dute, eta flokulazioa kontrolatu eta kolore flotatzaileak saihesten dituzte. Hala ere, pisu molekular txikia dutenez, ezin dute oztopo esteriko eraginkorrik eman, ezta pintura-filmaren distira eta bereizgarritasuna hobetu ere. Ainguratze-talde ionikoak ezin dira pigmentu organikoen gainazalean adsorbatu.
Pisu molekular handiko dispertsatzaileak
1970ean, pigmentu organikoak kantitate handitan erabiltzen hasi ziren. ICIren ftalozianina pigmentuak, DuPont-en kinakridona pigmentuak, CIBAren azo kondentsazio pigmentuak, Clariant-en benzimidazolona pigmentuak, etab. industrializatu eta merkatuan sartu ziren 1970eko hamarkadan. Jatorrizko pisu molekular baxuko bustitzaile eta sakabanatzaileek ezin zituzten pigmentu hauek egonkortu, eta pisu molekular handiko sakabanatzaile berriak garatzen hasi ziren.
Dispersante mota honek 5000-25000 g/mol-ko pisu molekularra du, eta molekulan pigmentu-ainguratze-talde ugari ditu. Polimero-kate nagusiak bateragarritasun zabala eskaintzen du, eta alboko kate solbatuak oztopo esterikoa ematen du, pigmentu-partikulak guztiz desflokulatu eta egoera egonkorrean egon daitezen. Pisu molekular handiko dispertsatzaileek pigmentu desberdinak egonkortu ditzakete eta kolore flotatzailea eta flotatzailea bezalako arazoak guztiz konpondu ditzakete, batez ere pigmentu organikoentzat eta karbono-beltza, partikula-tamaina txikikoak eta flokulazio erraza dutenentzat. Pisu molekular handiko dispertsatzaileak katean pigmentu-ainguratze-talde anitz dituzten desflokulatzaile-dispertsatzaile guztiak dira, eta horrek kolore-pastaren biskositatea asko murriztu dezake, pigmentuaren tindatze-indarra, pinturaren distira eta bizitasuna hobetu, eta pigmentu gardenen gardentasuna hobetu. Uretan oinarritutako sistemetan, pisu molekular handiko dispertsatzaileek urarekiko erresistentzia eta saponifikazio-erresistentzia bikaina dute. Jakina, pisu molekular handiko dispertsatzaileek albo-ondorio batzuk ere izan ditzakete, batez ere dispertsatzailearen amina-baliotik datozenak. Amina-balio altuak epoxi-sistemen biskositatea handitzea ekarriko du biltegiratzean; bi osagaiko poliuretanoen aktibazio-aldi murriztua (isozianato aromatikoak erabiliz); azido-sendatze sistemen erreaktibotasun murriztua; eta airean lehortzen diren alkidoetan kobalto katalizatzaileen efektu katalitiko ahuldua.
Egitura kimikoaren ikuspuntutik, dispertsatzaile mota hau hiru kategoriatan banatzen da batez ere:
(1) Pisu molekular handiko poliuretanozko dispertsatzaileak, poliuretanozko dispertsatzaile tipikoak direnak. Adibidez, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, eta azken belaunaldiko poliuretanozko dispertsatzaile BYK 2155 eta BESM® 9248. Dispersante mota hau nahiko goiz agertu zen eta publiko zabala du. Biskositate murrizketa eta kolore garapen propietate onak ditu pigmentu organikoentzat eta karbon beltzarentzat, eta behin pigmentu organikoetarako dispertsatzaile estandar bihurtu zen. Poliuretanozko dispertsatzaileen azken belaunaldiak nabarmen hobetu ditu biskositate murrizketa eta kolore garapen propietateak. BYK 170 eta BESM® 9107 egokiagoak dira azido-katalizatutako sistemetarako. Dispersanteak ez du amina baliorik, eta horrek pintura biltegiratzean aglomerazio arriskua murrizten du eta ez du pinturaren lehortzean eragiten.
(2) Poliakrilatozko dispertsatzaileak. BYK 190 eta BESM® 9003 bezalako dispertsatzaile hauek uretan oinarritutako estalduretarako dispertsatzaile estandar unibertsal bihurtu dira.
(3) Polimero hiperadarkatuen dispertsatzaileak. Gehien erabiltzen diren hiperadarkatuen dispertsatzaileak Lubrizol 24000 eta BESM® 9240 dira, poliester kate luzeetan oinarritutako amidak + imidak direnak. Bi produktu hauek patentatutako produktuak dira, eta batez ere poliester bizkarrezurra erabiltzen dute pigmentuak egonkortzeko. Karbono beltza maneiatzeko duten gaitasuna bikaina da oraindik. Hala ere, poliesterra tenperatura baxuetan kristalizatuko da eta amaitutako pinturan ere prezipitatu egingo da. Arazo honek esan nahi du 24000 tintetan bakarrik erabil daitekeela. Azken finean, kolore garapen eta egonkortasun oso ona erakuts dezake tinta industrian karbono beltza dispertsatzeko erabiltzen denean. Kristalizazio errendimendua hobetzeko, Lubrizol 32500 eta BESM® 9245 bata bestearen atzetik agertu ziren. Lehenengo bi kategoriekin alderatuta, hiperadarkatuen dispertsatzaileek egitura molekular esferikoa eta pigmentu afinitate talde oso kontzentratua dute, normalean kolore garapen bikaina eta biskositate murrizketa errendimendu handiagoarekin. Poliuretanozko dispertsatzaileen bateragarritasuna tarte zabal batean doi daiteke, batez ere erretxina alkido guztiak estaltzen ditu, olio luzeetatik hasi eta olio laburretaraino, poliester erretxina saturatu guztiak eta hidroxil erretxina akrilikoak, eta karbono beltz gehienak eta egitura desberdinetako pigmentu organikoak egonkortu ditzake. 6000-15000 pisu molekularren artean oraindik ere gradu desberdin ugari daudenez, bezeroek bateragarritasuna eta gehikuntza kopurua aztertu behar dituzte.
Erradikal askeen polimerizazio-dispertsatzaile kontrolagarriak
1990etik aurrera, pigmentu-sakabanaketaren merkatu-eskaria are gehiago hobetu zen eta aurrerapenak egon ziren polimeroen sintesi-teknologian, eta polimerizazio erradikal askearen bidezko dispertsatzaileen azken belaunaldia garatu zen.
Erradikal askeen polimerizazio kontrolagarriak (CFRP) egitura zehatz diseinatua du, polimeroaren mutur batean ainguratze-talde bat eta beste muturrean segmentu solbatu bat dituelarik. CFRP-k polimerizazio konbentzionalaren monomero berdinak erabiltzen ditu, baina monomeroak segmentu molekularretan modu erregularrean antolatuta daudenez eta pisu molekularraren banaketa uniformeagoa denez, sintetizatutako polimero-sakabanatzailearen errendimenduak jauzi kualitatibo bat ematen du. Ainguratze-talde eraginkor honek sakabanatzailearen flokulazioaren aurkako gaitasuna eta pigmentuaren kolore-garapena asko hobetzen ditu. Segmentu solbatu zehatzak sakabanatzaileari kolore-pasta ehotzeko biskositate txikiagoa eta pigmentu-gehikuntza handia ematen dio, eta sakabanatzaileak bateragarritasun zabala du erretxina-oinarrizko material desberdinekin.
Estaldura-sakabanatzaile modernoen garapenak 100 urte baino gutxiagoko historia du. Merkatuan hainbat pigmentu eta sistematarako sakabanatzaile mota asko daude. Sakabanatzaileen lehengaien iturri nagusia oraindik ere lehengai petrokimikoak dira. Sakabanatzaileetan lehengai berriztagarrien proportzioa handitzea garapen-norabide oso itxaropentsua da. Sakabanatzaileen garapen-prozesutik abiatuta, sakabanatzaileak gero eta eraginkorragoak bihurtzen ari dira. Biskositatea murrizteko gaitasuna edo kolorearen garapena eta beste gaitasun batzuk aldi berean hobetzen ari diren ala ez, prozesu hau etorkizunean jarraituko du.
Nanjing Reborn Material Berriak eskaintzen dupintura eta estaldurarako bustitzaile-sakabanatzailea, Disperbyk-ekin bat datozen batzuk barne.
Argitaratze data: 2025eko apirilaren 25a