In последна статија, го претставивме појавувањето на дисперзите, некои механизми и функции на дисперзите. Во овој пасус, ќе ги истражиме видовите дисперзи во различни периоди со историјата на развој на дисперзите.

Традиционално средство за навлажнување и дисперзија со ниска молекуларна тежина
Најраниот дисперзант бил триетаноламинската сол на масна киселина, која била лансирана на пазарот пред околу 100 години. Овој дисперзант е многу ефикасен и економичен во општите индустриски апликации за бои. Не е невозможно да се користи, а неговите почетни перформанси во средно маслени алкидни системи не се лоши.

Во 1940-тите до 1970-тите, пигментите што се користеле во индустријата за премази биле неоргански пигменти и некои органски пигменти што полесно се дисперзирале. Дисперзентите во овој период биле супстанции слични на сурфактантите, со група за прицврстување на пигмент на едниот крај и сегмент компатибилен со смола на другиот крај. Повеќето молекули имале само една точка на прицврстување на пигментот.

Од структурна гледна точка, тие можат да се поделат во три категории:

(1) деривати на масни киселини, вклучувајќи амиди на масни киселини, соли на амиди на масни киселини и полиетери на масни киселини. На пример, модифицираните масни киселини со блокови развиени од BYK во 1920-1930 година, кои биле солени со амини со долг ланец за да се добие Anti-Terra U. Исто така, постои и BYK P104/104S со високофункционални крајни групи базирани на реакција на додавање DA. BESM® 9116 од Shierli е дефлокулирачки дисперзант и стандарден дисперзант во индустријата за кит. Има добра навлажнливост, својства против таложење и стабилност при складирање. Исто така, може да ги подобри антикорозивните својства и е широко користен во антикорозивни прајмери. BESM® 9104/9104S е исто така типичен контролиран дисперзант за флокулација со повеќе групи за закотвување. Може да формира мрежеста структура кога е дисперзирана, што е многу корисно во контролата на седиментацијата на пигментите и лебдечката боја. Бидејќи суровините за дисперзирање на деривати на масни киселини повеќе не зависат од петрохемиските суровини, тие се обновливи.

(2) Органски естерски полимери на фосфорна киселина. Овој тип на дисперзант има универзална способност за закотвување на неоргански пигменти. На пример, BYK 110/180/111 и BESM® 9110/9108/9101 од Shierli се одлични дисперзанти за дисперзирање на титаниум диоксид и неоргански пигменти, со извонредно намалување на вискозитетот, развој на бојата и перформанси на складирање. Покрај тоа, BYK 103 и BESM® 9103 од Shierli покажуваат одлични предности за намалување на вискозитетот и стабилност при складирање при дисперзирање на мат кашести материи.

(3) Нејонски алифатични полиетери и алкилфенол полиоксиетилен етери. Молекуларната тежина на овој тип на дисперзант е генерално помала од 2000 g/mol, и повеќе се фокусира на дисперзија на неоргански пигменти и полнила. Тие можат да помогнат во навлажнувањето на пигментите за време на мелењето, ефикасно да се адсорбираат на површината на неорганските пигменти и да се спречи стратификацијата и таложењето на пигментите, а можат да ја контролираат флокулацијата и да спречат лебдење на боите. Сепак, поради малата молекуларна тежина, тие не можат да обезбедат ефикасна стерична пречка, ниту пак можат да го подобрат сјајот и јасноста на филмот на бојата. Јонските групи за прицврстување не можат да се адсорбираат на површината на органските пигменти.

Дисперзенти со висока молекуларна тежина
Во 1970 година, органските пигменти почнаа да се користат во големи количини. Фталоцијанинските пигменти на ICI, хинакридонските пигменти на DuPont, азо кондензациските пигменти на CIBA, бензимидазолонските пигменти на Clariant итн., сите беа индустријализирани и влегоа на пазарот во 1970-тите. Оригиналните средства за навлажнување и дисперзија со ниска молекуларна тежина повеќе не можеа да ги стабилизираат овие пигменти, па почнаа да се развиваат нови дисперзанти со висока молекуларна тежина.

Овој тип на дисперзант има молекуларна тежина од 5000-25000 g/mol, со голем број групи за прицврстување на пигменти на молекулата. Главниот полимерен ланец обезбедува широка компатибилност, а солвираниот страничен ланец обезбедува стерична пречка, така што честичките од пигмент се целосно во дефлокулирана и стабилна состојба. Дисперзантите со висока молекуларна тежина можат да стабилизираат различни пигменти и целосно да решат проблеми како што се лебдечка боја и лебдење, особено за органски пигменти и јаглеродни црни со мала големина на честички и лесна флокулација. Дисперзантите со висока молекуларна тежина се сите дефлокулирачки дисперзанти со повеќе групи за прицврстување на пигменти на молекуларниот ланец, што може силно да ја намали вискозноста на пастата за боја, да ја подобри јачината на нијансирање на пигментот, сјајот и живоста на бојата и да ја подобри транспарентноста на транспарентните пигменти. Во системите на база на вода, дисперзантите со висока молекуларна тежина имаат одлична отпорност на вода и отпорност на сапонификација. Секако, дисперзантите со висока молекуларна тежина може да имаат и некои несакани ефекти, кои главно доаѓаат од аминската вредност на дисперзентот. Високата аминска вредност ќе доведе до зголемен вискозитет на епоксидните системи за време на складирањето; намален период на активирање на двокомпонентни полиуретани (со употреба на ароматични изоцијанати); намалена реактивност на системите за стврднување со киселина; и ослабен каталитички ефект на кобалтните катализатори во алкиди што се сушат на воздух.

Од гледна точка на хемиската структура, овој тип на дисперзант е главно поделен на три категории:

(1) Високомолекуларни полиуретански дисперзанти, кои се типични полиуретански дисперзанти. На пример, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 и најновата генерација полиуретански дисперзанти BYK 2155 и BESM® 9248. Овој тип на дисперзант се појави релативно рано и има широка публика. Има добри својства за намалување на вискозитетот и развој на бојата за органски пигменти и јаглеродна црна боја, а некогаш стана и стандарден дисперзант за органски пигменти. Најновата генерација полиуретански дисперзанти значително ги подобри и својствата за намалување на вискозитетот и својствата за развој на бојата. BYK 170 и BESM® 9107 се посоодветни за системи катализирани со киселина. Дисперзентот нема аминска вредност, што го намалува ризикот од агломерација за време на складирањето на бојата и не влијае на сушењето на бојата.

(2) Полиакрилатни дисперзанти. Овие дисперзанти, како што се BYK 190 и BESM® 9003, станаа универзални стандардни дисперзанти за премази на база на вода.

(3) Хиперразгранети полимерни дисперзанти. Најшироко користени хиперразгранети дисперзанти се Lubrizol 24000 и BESM® 9240, кои се амиди + имиди базирани на полиестери со долги синџири. Овие два производи се патентирани производи кои главно се потпираат на полиестерскиот 'рбет за стабилизирање на пигментите. Нивната способност за справување со јаглеродна црна боја е сè уште одлична. Сепак, полиестерот ќе кристализира на ниски температури, а исто така ќе се таложи во готовата боја. Овој проблем значи дека 24000 може да се користи само во мастила. На крајот на краиштата, може да покаже многу добар развој на бојата и стабилност кога се користи за дисперзирање на јаглеродна црна боја во индустријата за мастила. Со цел да се подобрат перформансите на кристализација, Lubrizol 32500 и BESM® 9245 се појавија еден по друг. Во споредба со првите две категории, хиперразгранетите полимерни дисперзанти имаат сферична молекуларна структура и високо концентрирани афинитетни групи на пигменти, обично со извонреден развој на бојата и посилни перформанси за намалување на вискозитетот. Компатибилноста на полиуретанските дисперзанти може да се прилагоди во широк опсег, главно опфаќајќи ги сите алкидни смоли од долги масла до кратки масла, сите заситени полиестерски смоли и хидроксил акрилни смоли, и може да ги стабилизира повеќето јаглеродни црни дамки и органски пигменти со различни структури. Бидејќи сè уште постои голем број различни степени со молекуларни тежини помеѓу 6000-15000, клиентите треба да ја проверат компатибилноста и количината на додадени материи.

Контролирани дисперзанти за полимеризација на слободни радикали
По 1990 година, побарувачката на пазарот за дисперзија на пигменти дополнително се подобри и имаше пробиви во технологијата за синтеза на полимери, а беше развиена и најновата генерација на контролирани дисперзанти за полимеризација со слободни радикали.

Контролираната полимеризација на слободни радикали (CFRP) има прецизно дизајнирана структура, со група за прицврстување на едниот крај од полимерот и солватиран сегмент на другиот крај. CFRP ги користи истите мономери како и конвенционалната полимеризација, но бидејќи мономерите се распоредени поредовно на молекуларните сегменти и распределбата на молекуларната тежина е порамномерна, перформансите на синтетизираниот полимер дисперзант имаат квалитативен скок. Оваа ефикасна група за прицврстување значително ја подобрува антифлокулациската способност на дисперзентот и развојот на бојата на пигментот. Прецизниот солватиран сегмент му дава на дисперзентот помал вискозитет на мелење во форма на паста за боја и висок додаток на пигмент, а дисперзентот има широка компатибилност со различни материјали на база на смола.

Развојот на модерните дисперзанти за премачкување има историја помалку од 100 години. На пазарот постојат многу видови дисперзанти за различни пигменти и системи. Главен извор на суровини за дисперзанти сè уште се петрохемиските суровини. Зголемувањето на уделот на обновливи суровини во дисперзантите е многу ветувачка насока на развој. Од процесот на развој на дисперзантите, дисперзантите стануваат сè поефикасни. Без разлика дали станува збор за способност за намалување на вискозитетот или развој на бојата и други способности кои истовремено се подобруваат, овој процес ќе продолжи и во иднина.

Nanjing Reborn New Materials обезбедувасредство за дисперзија на влажнење за бои и премази, вклучувајќи некои што се совпаѓаат со Диспербајк.