I disperdenti sono additivi di superficie utilizzati per stabilizzare le particelle solide in supporti quali adesivi, vernici, materie plastiche e miscele di materie plastiche.

In passato, i rivestimenti non necessitavano sostanzialmente di disperdenti. Sistemi come le vernici alchidiche e nitro non ne richiedevano l'uso. I disperdenti sono comparsi solo con le vernici a base di resina acrilica e poliestere. Questo è strettamente correlato allo sviluppo dei pigmenti, poiché l'applicazione di pigmenti di alta qualità non può essere separata dall'utilizzo dei disperdenti.
I disperdenti sono additivi di superficie utilizzati per stabilizzare le particelle solide in mezzi come adesivi, vernici, materie plastiche e miscele di materie plastiche. Un'estremità è una catena di solvatazione che può essere disciolta in vari mezzi di dispersione, mentre l'altra estremità è un gruppo di ancoraggio del pigmento che può essere adsorbito sulla superficie di vari pigmenti e utilizzato per trasformarsi in un'interfaccia solido/liquido (soluzione pigmento/resina).

La soluzione di resina deve penetrare negli spazi tra gli agglomerati di pigmento. Tutti i pigmenti esistono come agglomerati di pigmento, che sono "raccolte" di particelle di pigmento, con aria e umidità contenute negli spazi interni tra le singole particelle di pigmento. Le particelle sono a contatto tra loro ai bordi e agli angoli e le interazioni tra le particelle sono relativamente piccole, quindi queste forze possono essere superate dalle normali apparecchiature di dispersione. D'altra parte, gli aggregati sono più compatti e vi è un contatto faccia a faccia tra le singole particelle di pigmento, quindi è molto più difficile disperderle in particelle primarie. Durante il processo di macinazione della dispersione del pigmento, gli agglomerati di pigmento diventano gradualmente più piccoli; la situazione ideale è quella di ottenere particelle primarie.

Il processo di macinazione del pigmento può essere suddiviso nelle seguenti tre fasi: la prima è la bagnatura. Sotto agitazione, tutta l'aria e l'umidità presenti sulla superficie del pigmento vengono espulse e sostituite dalla soluzione di resina. Il disperdente migliora la bagnabilità del pigmento, trasformando l'interfaccia solido/gas in un'interfaccia solido/liquido e migliorando l'efficienza di macinazione; la seconda fase è il processo di macinazione vera e propria della dispersione del pigmento. Attraverso l'impatto con energia meccanica e la forza di taglio, gli agglomerati di pigmento vengono frantumati e le particelle vengono ridotte a particelle primarie. Quando il pigmento viene aperto tramite forza meccanica, il disperdente adsorbirà e avvolgerà prontamente le particelle di piccole dimensioni; nella terza fase finale, la dispersione del pigmento deve essere sufficientemente stabile da impedire la formazione di flocculazione incontrollata.

L'uso di un disperdente idoneo può mantenere le particelle di pigmento a una distanza adeguata l'una dall'altra senza ripristinarne il contatto. Nella maggior parte delle applicazioni, è auspicabile uno stato deflocculato stabile. In alcune applicazioni, la dispersione del pigmento può rimanere stabile in condizioni di coflocculazione controllata. Gli adiuvanti bagnanti possono ridurre la differenza di tensione superficiale tra il pigmento e la soluzione di resina, accelerando la bagnatura degli agglomerati di pigmento da parte della resina; gli adiuvanti disperdenti migliorano la stabilità della dispersione del pigmento. Pertanto, lo stesso prodotto svolge spesso sia la funzione di adiuvante bagnante che disperdente.

La dispersione dei pigmenti è un processo che passa dallo stato aggregato a quello disperso. Man mano che le dimensioni delle particelle diminuiscono e l'area superficiale aumenta, aumenta anche l'energia superficiale del sistema.
Poiché l'energia superficiale del sistema è un processo che diminuisce spontaneamente, più evidente è l'aumento dell'area superficiale, maggiore è l'energia richiesta dall'esterno durante il processo di macinazione e maggiore è l'effetto stabilizzante del disperdente per mantenere la stabilità di dispersione del sistema. Generalmente, i pigmenti inorganici hanno particelle di dimensioni maggiori, aree superficiali specifiche inferiori e una maggiore polarità superficiale, quindi sono più facili da disperdere e stabilizzare; mentre vari pigmenti organici e il nero di carbonio hanno particelle di dimensioni minori, aree superficiali specifiche maggiori e una minore polarità superficiale, quindi è più difficile disperderli e stabilizzarli.

Pertanto, i disperdenti forniscono principalmente tre aspetti prestazionali: (1) miglioramento della bagnatura dei pigmenti e miglioramento dell'efficienza di macinazione; (2) riduzione della viscosità e miglioramento della compatibilità con il materiale di base, miglioramento della lucentezza, della pienezza e della distinzione dell'immagine e miglioramento della stabilità di conservazione; (3) aumento della forza colorante dei pigmenti e della concentrazione dei pigmenti e miglioramento della stabilità colorante dei colori.

Nanjing Reborn New Materials fornisceagente disperdente bagnante per vernici e rivestimenti, compresi alcuni che corrispondono a Disperbyk.

In prossimo articoloesploreremo i tipi di disperdenti in diversi periodi con la storia dello sviluppo dei disperdenti.