In ბოლო სტატია, ჩვენ გავაცანით დისპერსანტების გაჩენა, დისპერსანტების ზოგიერთი მექანიზმი და ფუნქცია. ამ პასაჟში ჩვენ განვიხილავთ დისპერსანტების ტიპებს სხვადასხვა პერიოდში, დისპერსანტების განვითარების ისტორიასთან ერთად.

ტრადიციული დაბალმოლეკულური დამატენიანებელი და გამანაწილებელი აგენტი
ყველაზე ადრეული დისპერსანტი იყო ცხიმოვანი მჟავას ტრიეთანოლამინის მარილი, რომელიც ბაზარზე დაახლოებით 100 წლის წინ გამოვიდა. ეს დისპერსანტი ძალიან ეფექტური და ეკონომიურია სამრეწველო საღებავებისთვის. მისი გამოყენება შეუძლებელი არ არის და საშუალო ზეთის ალკიდურ სისტემაში მისი საწყისი მახასიათებლები ცუდი არ არის.

1940-იან და 1970-იან წლებში საფარის ინდუსტრიაში გამოყენებული პიგმენტები იყო არაორგანული პიგმენტები და ზოგიერთი ორგანული პიგმენტი, რომელთა გაფანტვაც უფრო ადვილი იყო. ამ პერიოდში დისპერსანტები წარმოადგენდნენ ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების მსგავს ნივთიერებებს, ერთ ბოლოში პიგმენტის მიმაგრების ჯგუფით, ხოლო მეორე ბოლოში ფისთან თავსებადი სეგმენტით. მოლეკულების უმეტესობას მხოლოდ ერთი პიგმენტის მიმაგრების წერტილი ჰქონდა.

სტრუქტურული თვალსაზრისით, ისინი შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად:

(1) ცხიმოვანი მჟავების წარმოებულები, მათ შორის ცხიმოვანი მჟავების ამიდები, ცხიმოვანი მჟავების ამიდების მარილები და ცხიმოვანი მჟავების პოლიეთერები. მაგალითად, BYK-ის მიერ 1920-1930 წლებში შემუშავებული ბლოკებით მოდიფიცირებული ცხიმოვანი მჟავები, რომლებიც დამარილებული იყო გრძელჯაჭვიანი ამინებით Anti-Terra U-ს მისაღებად. ასევე არსებობს BYK-ის P104/104S მაღალი ფუნქციური ბოლო ჯგუფებით, რომლებიც დაფუძნებულია DA-ს დამატებით რეაქციაზე. Shierli-ის BESM® 9116 არის დეფლოკულაციური დისპერსანტი და სტანდარტული დისპერსანტი შპათის ინდუსტრიაში. მას აქვს კარგი დასველებადობა, ანტიდალექვის თვისებები და შენახვის სტაბილურობა. მას ასევე შეუძლია გააუმჯობესოს ანტიკოროზიული თვისებები და ფართოდ გამოიყენება ანტიკოროზიულ პრაიმერებში. BESM® 9104/9104S ასევე არის ტიპიური კონტროლირებადი ფლოკულაციური დისპერსანტი მრავალი დამაგრების ჯგუფით. მას შეუძლია შექმნას ქსელური სტრუქტურა დისპერსიის დროს, რაც ძალიან სასარგებლოა პიგმენტის დალექვისა და მცურავი ფერის კონტროლში. ვინაიდან ცხიმოვანი მჟავების წარმოებულების დისპერსიული ნედლეული აღარ არის დამოკიდებული პეტროქიმიურ ნედლეულზე, ისინი განახლებადია.

(2) ორგანული ფოსფორმჟავას ეთერული პოლიმერები. ამ ტიპის დისპერსანტს აქვს არაორგანული პიგმენტების უნივერსალური მიმაგრების უნარი. მაგალითად, Shierli-ის BYK 110/180/111 და BESM® 9110/9108/9101 შესანიშნავი დისპერსანტებია ტიტანის დიოქსიდის და არაორგანული პიგმენტების დისპერსიისთვის, გამორჩეული სიბლანტის შემცირებით, ფერის განვითარებით და შენახვის ეფექტურობით. გარდა ამისა, Shierli-ის BYK 103 და BESM® 9103 აჩვენებენ შესანიშნავ სიბლანტის შემცირების უპირატესობებს და შენახვის სტაბილურობას მქრქალი სუსპენზიების დისპერსიისას.

(3) არაიონური ალიფატური პოლიეთერები და ალკილფენოლ პოლიოქსიეთილენის ეთერები. ამ ტიპის დისპერსანტის მოლეკულური წონა ზოგადად 2000 გ/მოლზე ნაკლებია და ის უფრო მეტად არაორგანული პიგმენტებისა და შემავსებლების დისპერსიაზეა ორიენტირებული. მათ შეუძლიათ პიგმენტების დასველება დაფქვის დროს, ეფექტურად ადსორბირება არაორგანული პიგმენტების ზედაპირზე და პიგმენტების სტრატიფიკაციისა და დალექვის თავიდან აცილება, ასევე შეუძლიათ ფლოკულაციის კონტროლი და ფერების ცურვის თავიდან აცილება. თუმცა, მცირე მოლეკულური წონის გამო, მათ არ შეუძლიათ ეფექტური სტერეული დაბრკოლების უზრუნველყოფა და ასევე საღებავის ფენის სიპრიალისა და გამორჩეულობის გაუმჯობესება. იონური მიმაგრების ჯგუფები არ შეიძლება ადსორბირებული იყოს ორგანული პიგმენტების ზედაპირზე.

მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტები
1970 წელს ორგანული პიგმენტების დიდი რაოდენობით გამოყენება დაიწყო. ICI-ის ფტალოციანინის პიგმენტები, DuPont-ის ქინაკრიდონის პიგმენტები, CIBA-ს აზო კონდენსაციის პიგმენტები, Clariant-ის ბენზიმიდაზოლონის პიგმენტები და ა.შ. ინდუსტრიალიზებული იქნა და ბაზარზე 1970-იან წლებში გამოჩნდა. თავდაპირველი დაბალმოლეკულური დამატენიანებელი და დისპერსიული აგენტები ამ პიგმენტების სტაბილიზაციას ვეღარ ახერხებდნენ და ახალი მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტების შემუშავება დაიწყო.

ამ ტიპის დისპერსანტს აქვს 5000-25000 გ/მოლ მოლეკულური წონა, მოლეკულაზე პიგმენტის მიმაგრების დიდი რაოდენობით ჯგუფებით. პოლიმერის მთავარი ჯაჭვი უზრუნველყოფს ფართო თავსებადობას, ხოლო სოლვატირებული გვერდითი ჯაჭვი უზრუნველყოფს სტერილურ დაბრკოლებას, რის გამოც პიგმენტის ნაწილაკები სრულად დეფლოკულირებულ და სტაბილურ მდგომარეობაშია. მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტებს შეუძლიათ სხვადასხვა პიგმენტების სტაბილიზაცია და სრულად გადაჭრან ისეთი პრობლემები, როგორიცაა ფერის ცურვა და ცურვა, განსაკუთრებით ორგანული პიგმენტებისა და ნახშირბადის შავი ფერისთვის, მცირე ნაწილაკების ზომით და ადვილად ფლოკულაციით. მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტები ყველა დეფლოკულაციური დისპერსანტია მოლეკულურ ჯაჭვზე მრავალი პიგმენტის მიმაგრების ჯგუფით, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ფერადი პასტის სიბლანტეს, აუმჯობესებს პიგმენტის შეფერილობის სიმტკიცეს, საღებავის სიპრიალს და სიკაშკაშეს და აუმჯობესებს გამჭვირვალე პიგმენტების გამჭვირვალობას. წყალზე დაფუძნებულ სისტემებში, მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტებს აქვთ შესანიშნავი წყალგამძლეობა და საპონიფიკაციისადმი მდგრადობა. რა თქმა უნდა, მაღალი მოლეკულური წონის დისპერსანტებს ასევე შეიძლება ჰქონდეთ გარკვეული გვერდითი მოვლენები, რომლებიც ძირითადად დისპერსანტის ამინური მნიშვნელობიდან გამომდინარეობს. მაღალი ამინური მნიშვნელობა შენახვის დროს ეპოქსიდური სისტემების სიბლანტის ზრდას გამოიწვევს; ორკომპონენტიანი პოლიურეთანების (არომატული იზოციანატების გამოყენებით) აქტივაციის პერიოდის შემცირება; მჟავაში გამყარების სისტემების რეაქტიულობის შემცირება; და ჰაერზე გასაშრობ ალკიდებში კობალტის კატალიზატორების კატალიზური ეფექტის შესუსტება.

ქიმიური სტრუქტურის თვალსაზრისით, ამ ტიპის დისპერსანტი ძირითადად სამ კატეგორიად იყოფა:

(1) მაღალი მოლეკულური წონის პოლიურეთანის დისპერსანტები, რომლებიც ტიპიური პოლიურეთანის დისპერსანტებია. მაგალითად, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 და პოლიურეთანის დისპერსანტების უახლესი თაობა BYK 2155 და BESM® 9248. ამ ტიპის დისპერსანტი შედარებით ადრე გამოჩნდა და ფართო აუდიტორია ჰყავს. მას აქვს კარგი სიბლანტის შემცირების და ფერის განვითარების თვისებები ორგანული პიგმენტებისა და ნახშირბადის შავისთვის და ერთ დროს ორგანული პიგმენტების სტანდარტულ დისპერსანტად იქცა. პოლიურეთანის დისპერსანტების უახლესი თაობა მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს როგორც სიბლანტის შემცირების, ასევე ფერის განვითარების თვისებებს. BYK 170 და BESM® 9107 უფრო შესაფერისია მჟავა კატალიზირებული სისტემებისთვის. დისპერსანტს არ აქვს ამინური რიცხვი, რაც ამცირებს აგლომერაციის რისკს საღებავის შენახვის დროს და არ მოქმედებს საღებავის გაშრობაზე.

(2) პოლიაკრილატის დისპერსანტები. ეს დისპერსანტები, როგორიცაა BYK 190 და BESM® 9003, წყალზე დამზადებული საფარების უნივერსალურ სტანდარტად იქცა.

(3) ჰიპერგანშტოებული პოლიმერული დისპერსანტები. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ჰიპერგანშტოებული დისპერსანტებია Lubrizol 24000 და BESM® 9240, რომლებიც წარმოადგენენ ამიდებს + იმიდებს, რომლებიც დაფუძნებულია გრძელჯაჭვიან პოლიესტერებზე. ეს ორი პროდუქტი დაპატენტებული პროდუქტია, რომლებიც ძირითადად ეყრდნობიან პოლიესტერის ხერხემალს პიგმენტების სტაბილიზაციისთვის. მათი უნარი, გაუმკლავდნენ ნახშირბადის შავს, კვლავ შესანიშნავია. თუმცა, პოლიესტერი კრისტალიზდება დაბალ ტემპერატურაზე და ასევე დაილექება დასრულებულ საღებავში. ეს პრობლემა ნიშნავს, რომ 24000 შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მელნებში. ბოლოს და ბოლოს, მას შეუძლია აჩვენოს ძალიან კარგი ფერის განვითარება და სტაბილურობა, როდესაც გამოიყენება ნახშირბადის შავის გასაფანტად მელნის ინდუსტრიაში. კრისტალიზაციის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, Lubrizol 32500 და BESM® 9245 ერთმანეთის მიყოლებით გამოჩნდა. პირველ ორ კატეგორიასთან შედარებით, ჰიპერგანშტოებულ პოლიმერულ დისპერსანტებს აქვთ სფერული მოლეკულური სტრუქტურა და მაღალკონცენტრირებული პიგმენტური აფინურობის ჯგუფები, როგორც წესი, გამორჩეული ფერის განვითარებით და უფრო ძლიერი სიბლანტის შემცირების ეფექტურობით. პოლიურეთანის დისპერსანტების თავსებადობის რეგულირება შესაძლებელია ფართო დიაპაზონში, ძირითადად მოიცავს ყველა ალკიდურ ფისს, გრძელი ზეთიდან მოკლე ზეთის ჩათვლით, ყველა გაჯერებულ პოლიესტერის ფისს და ჰიდროქსილის აკრილის ფისებს და შეუძლია სტაბილიზაცია გაუკეთოს ნახშირბადის შავ ფისებს და სხვადასხვა სტრუქტურის ორგანულ პიგმენტებს. ვინაიდან ჯერ კიდევ არსებობს სხვადასხვა კლასის დიდი რაოდენობა 6000-15000 მოლეკულური წონის მქონე პიგმენტების, მომხმარებლებმა უნდა შეამოწმონ თავსებადობა და დამატების რაოდენობა.

კონტროლირებადი თავისუფალი რადიკალური პოლიმერიზაციის დისპერსანტები
1990 წლის შემდეგ, პიგმენტების დისპერსიაზე ბაზრის მოთხოვნა კიდევ უფრო გაიზარდა და პოლიმერების სინთეზის ტექნოლოგიაში გარღვევა მოხდა, ასევე შემუშავდა კონტროლირებადი თავისუფალი რადიკალური პოლიმერიზაციის დისპერსანტების უახლესი თაობა.

კონტროლირებად თავისუფალ რადიკალურ პოლიმერიზაციას (CFRP) აქვს ზუსტად შექმნილი სტრუქტურა, პოლიმერის ერთ ბოლოში დამაგრების ჯგუფით და მეორე ბოლოში სოლვატიანი სეგმენტით. CFRP იყენებს იგივე მონომერებს, რასაც ტრადიციული პოლიმერიზაცია, მაგრამ იმის გამო, რომ მონომერები უფრო სწორად არიან განლაგებული მოლეკულურ სეგმენტებზე და მოლეკულური წონის განაწილება უფრო ერთგვაროვანია, სინთეზირებული პოლიმერული დისპერსანტის მუშაობას აქვს ხარისხობრივი ნახტომი. ეს ეფექტური დამაგრების ჯგუფი მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს დისპერსანტის ანტიფლოკულაციურ უნარს და პიგმენტის ფერის განვითარებას. ზუსტი სოლვატიანი სეგმენტი დისპერსანტს აძლევს ფერის პასტის დაფქვის დაბალ სიბლანტეს და პიგმენტის მაღალ დამატებას, ხოლო დისპერსანტს აქვს ფართო თავსებადობა სხვადასხვა ფისოვანი ბაზის მასალებთან.

თანამედროვე საფარის დისპერსანტების განვითარებას 100 წელზე ნაკლები ისტორია აქვს. ბაზარზე სხვადასხვა პიგმენტებისა და სისტემების დისპერსანტების მრავალი სახეობა არსებობს. დისპერსანტული ნედლეულის ძირითადი წყარო კვლავ პეტროქიმიური ნედლეულია. დისპერსანტებში განახლებადი ნედლეულის წილის გაზრდა განვითარების ძალიან პერსპექტიული მიმართულებაა. დისპერსანტების განვითარების პროცესიდან გამომდინარე, დისპერსანტები სულ უფრო და უფრო ეფექტური ხდება. იქნება ეს სიბლანტის შემცირების უნარი თუ ფერის განვითარება და სხვა შესაძლებლობები ერთდროულად უმჯობესდება, ეს პროცესი მომავალშიც გაგრძელდება.

Nanjing Reborn New Materials გთავაზობთსაღებავებისა და საფარის დამატენიანებელი დისპერსიული აგენტი, მათ შორის ზოგიერთი, რომელიც დისპერბიკს ემთხვევა.