پراکندهسازها افزودنیهای سطحی هستند که برای تثبیت ذرات جامد در محیطهایی مانند چسبها، رنگها، پلاستیکها و مخلوطهای پلاستیکی استفاده میشوند.
در گذشته، پوششها اساساً نیازی به پخشکنندهها نداشتند. سیستمهایی مانند رنگهای آلکیدی و نیترو نیازی به پخشکنندهها نداشتند. پخشکنندهها تا زمان رنگ رزین اکریلیک و رنگ رزین پلیاستر ظاهر نشده بودند. این موضوع همچنین ارتباط نزدیکی با توسعه رنگدانهها دارد، زیرا کاربرد رنگدانههای مرغوب را نمیتوان از کمک پخشکنندهها جدا کرد.
پراکندهسازها افزودنیهای سطحی هستند که برای تثبیت ذرات جامد در محیطهایی مانند چسبها، رنگها، پلاستیکها و مخلوطهای پلاستیکی استفاده میشوند. یک سر آن یک زنجیره حلالپوشی است که میتواند در محیطهای پراکندگی مختلف حل شود و سر دیگر آن یک گروه لنگر رنگدانه است که میتواند روی سطح رنگدانههای مختلف جذب شود و برای تبدیل به یک رابط جامد/مایع (محلول رنگدانه/رزین) استفاده شود.
محلول رزین باید به فضاهای بین آگلومرههای رنگدانه نفوذ کند. همه رنگدانهها به صورت آگلومرههای رنگدانه وجود دارند که "مجموعهای" از ذرات رنگدانه هستند و هوا و رطوبت در فضاهای داخلی بین ذرات رنگدانه وجود دارد. ذرات در لبهها و گوشهها با یکدیگر در تماس هستند و برهمکنشهای بین ذرات نسبتاً کوچک است، بنابراین میتوان با تجهیزات پراکندگی معمولی بر این نیروها غلبه کرد. از سوی دیگر، تودهها فشردهتر هستند و تماس رو در رو بین ذرات رنگدانه وجود دارد، بنابراین پراکنده کردن آنها به ذرات اولیه بسیار دشوارتر است. در طول فرآیند آسیاب کردن رنگدانه، آگلومرههای رنگدانه به تدریج کوچکتر میشوند. حالت ایدهآل، به دست آوردن ذرات اولیه است.
فرآیند آسیاب کردن رنگدانه را میتوان به سه مرحله زیر تقسیم کرد: مرحله اول، خیس کردن است. در حین هم زدن، تمام هوا و رطوبت روی سطح رنگدانه خارج شده و با محلول رزین جایگزین میشود. دیسپرسکننده، ترشوندگی رنگدانه را بهبود میبخشد، سطح مشترک جامد/گاز را به سطح مشترک جامد/مایع تبدیل میکند و راندمان آسیاب را بهبود میبخشد. مرحله دوم، فرآیند آسیاب کردن پراکندگی رنگدانه است. از طریق انرژی مکانیکی ضربه و نیروی برشی، کلوخههای رنگدانه شکسته میشوند و اندازه ذرات به ذرات اولیه کاهش مییابد. هنگامی که رنگدانه با نیروی مکانیکی باز میشود، دیسپرسکننده به سرعت ذرات کوچک اندازه ذرات را جذب کرده و میپیچد. در مرحله سوم نهایی، پراکندگی رنگدانه باید به اندازه کافی پایدار باشد تا از تشکیل لختههای کنترل نشده جلوگیری شود.
استفاده از یک پخشکننده مناسب میتواند ذرات رنگدانه را بدون برقراری مجدد تماس، در فاصله مناسبی از یکدیگر نگه دارد. در بیشتر کاربردها، حالت پایدار و بدون لختهسازی مطلوب است. در برخی کاربردها، پراکندگی رنگدانه میتواند تحت شرایط کنترلشدهی هم لختهسازی پایدار باقی بماند. کمککنندههای ترکننده میتوانند اختلاف کشش سطحی بین رنگدانه و محلول رزین را کاهش دهند و باعث تسریع تر شدن کلوخههای رنگدانه توسط رزین شوند. کمککنندههای پخشکننده، پایداری پراکندگی رنگدانه را افزایش میدهند. بنابراین، یک محصول اغلب عملکرد هر دو کمککنندهی ترکننده و پخشکننده را دارد.
پراکندگی رنگدانه فرآیندی از حالت تجمع به حالت پراکنده است. با کاهش اندازه ذرات و افزایش سطح، انرژی سطحی سیستم نیز افزایش مییابد.
از آنجایی که انرژی سطحی سیستم یک فرآیند خودبهخود کاهشی است، هرچه افزایش مساحت سطح آشکارتر باشد، انرژی بیشتری برای اعمال از خارج در طول فرآیند آسیاب لازم است و اثر تثبیتکنندهی دیسپرسکننده برای حفظ پایداری پراکندگی سیستم قویتر است. بهطورکلی، رنگدانههای معدنی اندازه ذرات بزرگتر، مساحت سطح ویژه کمتر و قطبیت سطح بالاتری دارند، بنابراین پراکندگی و تثبیت آنها آسانتر است. در حالی که رنگدانههای آلی مختلف و کربن سیاه اندازه ذرات کوچکتر، مساحت سطح ویژه بزرگتر و قطبیت سطح پایینتری دارند، بنابراین پراکندگی و تثبیت آنها دشوارتر است.
بنابراین، دیسپرسکنندهها عمدتاً سه جنبه از عملکرد را ارائه میدهند: (1) بهبود ترشوندگی رنگدانه و بهبود راندمان آسیاب؛ (2) کاهش ویسکوزیته و بهبود سازگاری با ماده پایه، بهبود براقیت، پر بودن و وضوح تصویر و بهبود پایداری ذخیرهسازی؛ (3) افزایش قدرت رنگدهی رنگدانه و غلظت رنگدانه و بهبود پایداری رنگدهی رنگ.
مواد جدید نانجینگ ریبورن (Nanjing Reborn) ارائه میدهدعامل پخش کننده ترکننده برای رنگ ها و پوشش ها، از جمله برخی که با Disperbyk مطابقت دارند.
In مقاله بعدی، انواع پراکندهسازها را در دورههای مختلف به همراه تاریخچه توسعه پراکندهسازها بررسی خواهیم کرد.
زمان ارسال: ۲۵ آوریل ۲۰۲۵