In artikel terakhir, kami memperkenalkan kemunculan dispersants, beberapa mekanisme dan fungsi dispersants. Dalam petikan ini, kita akan meneroka jenis dispersant dalam tempoh yang berbeza dengan sejarah perkembangan dispersants.

Agen pembasahan dan penyerakan berat molekul rendah tradisional
Penyebar terawal ialah garam triethanolamine asid lemak, yang telah dilancarkan di pasaran kira-kira 100 tahun lalu. Penyebar ini sangat cekap dan menjimatkan dalam aplikasi cat industri umum. Tidak mustahil untuk menggunakannya, dan prestasi awalnya dalam sistem alkyd minyak sederhana tidaklah buruk.

Pada tahun 1940-an hingga 1970-an, pigmen yang digunakan dalam industri salutan adalah pigmen bukan organik dan beberapa pigmen organik yang lebih mudah untuk disebarkan. Penyebar dalam tempoh ini adalah bahan yang serupa dengan surfaktan, dengan kumpulan penambat pigmen pada satu hujung dan segmen serasi resin di hujung yang lain. Kebanyakan molekul hanya mempunyai satu titik penambat pigmen.

Dari sudut pandangan struktur, mereka boleh dibahagikan kepada tiga kategori:

(1) derivatif asid lemak, termasuk amida asid lemak, garam amida asid lemak, dan polieter asid lemak. Sebagai contoh, asid lemak diubah suai dengan blok yang dibangunkan oleh BYK pada tahun 1920-1930, yang telah diasinkan dengan amina rantai panjang untuk mendapatkan Anti-Terra U. Terdapat juga P104/104S BYK dengan kumpulan akhir berfungsi tinggi berdasarkan tindak balas penambahan DA. BESM® 9116 daripada Shierli ialah dispersant penyahflokulasi dan dispersan standard dalam industri dempul. Ia mempunyai kebolehbasahan yang baik, sifat anti-mendap dan kestabilan penyimpanan. Ia juga boleh meningkatkan sifat anti-karat dan digunakan secara meluas dalam primer anti-karat. BESM® 9104/9104S juga merupakan penyebar pemberbukuan terkawal biasa dengan berbilang kumpulan penambat. Ia boleh membentuk struktur rangkaian apabila tersebar, yang sangat membantu dalam mengawal pemendapan pigmen dan warna terapung. Oleh kerana bahan mentah dispersan terbitan asid lemak tidak lagi bergantung kepada bahan mentah petrokimia, ia boleh diperbaharui.

(2) Polimer ester asid fosforik organik. Jenis dispersan ini mempunyai keupayaan berlabuh sejagat untuk pigmen bukan organik. Sebagai contoh, BYK 110/180/111 dan BESM® 9110/9108/9101 daripada Shierli adalah penyebar yang sangat baik untuk menyebarkan titanium dioksida dan pigmen bukan organik, dengan pengurangan kelikatan yang luar biasa, pembangunan warna dan prestasi penyimpanan. Selain itu, BYK 103 dan BESM® 9103 daripada Shierli kedua-duanya menunjukkan kelebihan pengurangan kelikatan yang sangat baik dan kestabilan penyimpanan apabila menyebarkan buburan matte.

(3) Polieter alifatik bukan ionik dan eter polioksietilena alkilfenol. Berat molekul jenis dispersan ini secara amnya kurang daripada 2000 g/mol, dan ia lebih memfokuskan pada penyebaran pigmen dan pengisi bukan organik. Mereka boleh membantu membasahkan pigmen semasa pengisaran, menyerap dengan berkesan pada permukaan pigmen bukan organik dan menghalang stratifikasi dan pemendakan pigmen, dan boleh mengawal pemberbukuan dan menghalang warna terapung. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh berat molekul yang kecil, mereka tidak dapat memberikan halangan sterik yang berkesan, dan juga tidak dapat meningkatkan gloss dan perbezaan filem cat. Kumpulan penambat ionik tidak boleh diserap pada permukaan pigmen organik.

Penyebar berat molekul tinggi
Pada tahun 1970, pigmen organik mula digunakan dalam kuantiti yang banyak. Pigmen phthalocyanine ICI, pigmen quinacridone DuPont, pigmen pemeluwapan azo CIBA, pigmen benzimidazolone Clariant, dll. semuanya telah diindustrikan dan memasuki pasaran pada tahun 1970-an. Agen pembasahan dan penyerakan berat molekul rendah asal tidak lagi dapat menstabilkan pigmen ini, dan penyebar berat molekul tinggi baru mula dibangunkan.

Jenis dispersan ini mempunyai berat molekul 5000-25000 g/mol, dengan sejumlah besar kumpulan penambat pigmen pada molekul. Rantai utama polimer menyediakan keserasian yang luas, dan rantai sisi terlarut menyediakan halangan sterik, supaya zarah pigmen berada dalam keadaan deflocculated dan stabil sepenuhnya. Penyebar berat molekul tinggi boleh menstabilkan pelbagai pigmen dan menyelesaikan sepenuhnya masalah seperti warna terapung dan terapung, terutamanya untuk pigmen organik dan hitam karbon dengan saiz zarah yang kecil dan pemberbukuan mudah. Penyebar berat molekul tinggi adalah semua penyebar penyahflokulasi dengan berbilang kumpulan penambat pigmen pada rantai molekul, yang boleh mengurangkan kelikatan pes warna dengan kuat, meningkatkan kekuatan pewarnaan pigmen, kilauan cat dan kecerahan, dan meningkatkan ketelusan pigmen lutsinar. Dalam sistem berasaskan air, penyebar berat molekul tinggi mempunyai rintangan air dan rintangan saponifikasi yang sangat baik. Sudah tentu, dispersant berat molekul tinggi juga mungkin mempunyai beberapa kesan sampingan, yang terutamanya datang daripada nilai amina dispersant. Nilai amina yang tinggi akan membawa kepada peningkatan kelikatan sistem epoksi semasa penyimpanan; mengurangkan tempoh pengaktifan poliuretana dua komponen (menggunakan isosianat aromatik); mengurangkan kereaktifan sistem pengawetan asid; dan kesan pemangkin lemah pemangkin kobalt dalam alkyd pengeringan udara.

Dari perspektif struktur kimia, jenis dispersan ini terbahagi kepada tiga kategori:

(1) Penyebar poliuretana berat molekul tinggi, yang merupakan penyebar poliuretana biasa. Contohnya, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 dan generasi terkini penyerakan poliuretana BYK 2155 dan BESM® 9248 jenis penyebaran awal yang agak luas ini. Ia mempunyai pengurangan kelikatan yang baik dan sifat pembangunan warna untuk pigmen organik dan karbon hitam, dan pernah menjadi penyebar standard untuk pigmen organik. Penyebar poliuretana generasi terkini telah meningkatkan dengan ketara kedua-dua pengurangan kelikatan dan sifat pembangunan warna. BYK 170 dan BESM® 9107 lebih sesuai untuk sistem pemangkin asid. Dispersant tidak mempunyai nilai amina, yang mengurangkan risiko penggumpalan semasa penyimpanan cat dan tidak menjejaskan pengeringan cat.

(2) Penyebar poliakrilat. Penyebar ini, seperti BYK 190 dan BESM® 9003, telah menjadi penyebar standard universal untuk salutan berasaskan air.

(3) Penyebar polimer bercabang hiper. Penyebar bercabang hiper yang paling banyak digunakan ialah Lubrizol 24000 dan BESM® 9240, iaitu amida + imida berasaskan poliester rantai panjang. Kedua-dua produk ini adalah produk berpaten yang bergantung terutamanya pada tulang belakang poliester untuk menstabilkan pigmen. Keupayaan mereka untuk mengendalikan karbon hitam masih sangat baik. Walau bagaimanapun, poliester akan menghablur pada suhu rendah dan juga akan mendakan dalam cat siap. Masalah ini bermakna 24000 hanya boleh digunakan dalam dakwat. Lagipun, ia boleh menunjukkan pembangunan warna yang sangat baik dan kestabilan apabila digunakan untuk menyebarkan karbon hitam dalam industri dakwat. Untuk meningkatkan prestasi penghabluran, Lubrizol 32500 dan BESM® 9245 muncul satu demi satu. Berbanding dengan dua kategori pertama, dispersan polimer bercabang hiper mempunyai struktur molekul sfera dan kumpulan pertalian pigmen yang sangat pekat, biasanya dengan pembangunan warna yang cemerlang dan prestasi pengurangan kelikatan yang lebih kuat. Keserasian penyebar poliuretana boleh dilaraskan dalam julat yang luas, terutamanya meliputi semua resin alkyd daripada minyak panjang kepada minyak pendek, semua resin poliester tepu, dan resin akrilik hidroksil, dan boleh menstabilkan kebanyakan karbon hitam dan pigmen organik pelbagai struktur. Memandangkan masih terdapat sejumlah besar gred berbeza antara 6000-15000 berat molekul, pelanggan perlu menapis untuk keserasian dan jumlah tambahan.

Penyebar pempolimeran radikal bebas yang boleh dikawal
Selepas tahun 1990, permintaan pasaran untuk penyebaran pigmen telah dipertingkatkan lagi dan terdapat kejayaan dalam teknologi sintesis polimer, dan generasi terkini penyebar pempolimeran radikal bebas terkawal telah dibangunkan.

Pempolimeran radikal bebas yang boleh dikawal (CFRP) mempunyai struktur yang direka dengan tepat, dengan kumpulan penambat pada satu hujung polimer dan segmen terlarut di hujung yang lain. CFRP menggunakan monomer yang sama seperti pempolimeran konvensional, tetapi kerana monomer disusun dengan lebih teratur pada segmen molekul dan taburan berat molekul lebih seragam, prestasi penyebaran polimer tersintesis mempunyai lonjakan kualitatif. Kumpulan penambat yang cekap ini sangat meningkatkan keupayaan anti-pemberbukuan penyebar dan perkembangan warna pigmen. Segmen terlarut yang tepat memberikan dispersant kelikatan pengisaran pes warna yang lebih rendah dan penambahan pigmen yang tinggi, dan dispersant mempunyai keserasian yang luas dengan pelbagai bahan asas resin.

Perkembangan penyebar salutan moden mempunyai sejarah kurang daripada 100 tahun. Terdapat banyak jenis dispersant untuk pelbagai pigmen dan sistem di pasaran. Sumber utama bahan mentah dispersan masih lagi bahan mentah petrokimia. Meningkatkan perkadaran bahan mentah boleh diperbaharui dalam dispersan adalah arah pembangunan yang sangat menjanjikan. Dari proses pembangunan dispersants, dispersants menjadi lebih dan lebih cekap. Sama ada keupayaan pengurangan kelikatan atau pembangunan warna dan kebolehan lain bertambah baik secara serentak, proses ini akan diteruskan pada masa hadapan.

Nanjing Reborn New Materials menyediakanagen penyebaran pembasahan untuk cat dan salutan, termasuk beberapa yang sepadan dengan Disperbyk.