Dispersanții sunt aditivi de suprafață utilizați pentru stabilizarea particulelor solide în medii precum adezivi, vopsele, materiale plastice și amestecuri de materiale plastice.
În trecut, acoperirile practic nu aveau nevoie de dispersanți. Sisteme precum vopselele alchidice și nitro nu aveau nevoie de dispersanți. Dispersanții nu au apărut decât la apariția vopselelor pe bază de rășină acrilică și a vopselelor pe bază de rășină poliesterică. Acest lucru este, de asemenea, strâns legat de dezvoltarea pigmenților, deoarece aplicarea pigmenților de înaltă calitate nu poate fi separată de ajutorul dispersanților.
Dispersanții sunt aditivi de suprafață utilizați pentru stabilizarea particulelor solide în medii precum adezivi, vopsele, materiale plastice și amestecuri de materiale plastice. Un capăt al acestuia este un lanț de solvatare care poate fi dizolvat în diverse medii de dispersie, iar celălalt capăt este un grup de ancorare a pigmentului care poate fi adsorbit pe suprafața diferiților pigmenți și utilizat pentru a se transforma într-o interfață solid/lichid (soluție pigment/rășină).
Soluția de rășină trebuie să pătrundă în spațiile dintre aglomerații de pigment. Toți pigmenții există ca aglomerați de pigment, care sunt „colecții” de particule de pigment, cu aer și umiditate conținute în spațiile interne dintre particulele individuale de pigment. Particulele sunt în contact unele cu altele la margini și colțuri, iar interacțiunile dintre particule sunt relativ mici, astfel încât aceste forțe pot fi depășite de echipamentele obișnuite de dispersie. Pe de altă parte, agregatele sunt mai compacte și există un contact față în față între particulele individuale de pigment, astfel încât este mult mai dificil să le dispersăm în particule primare. În timpul procesului de măcinare a dispersiei de pigment, aglomerații de pigment devin treptat mai mici; situația ideală este obținerea de particule primare.
Procesul de măcinare a pigmentului poate fi împărțit în următoarele trei etape: prima etapă este umectarea. Sub agitare, tot aerul și umezeala de pe suprafața pigmentului sunt expulzate și înlocuite de soluția de rășină. Dispersantul îmbunătățește umectabilitatea pigmentului, transformând interfața solid/gaz într-o interfață solid/lichid și îmbunătățind eficiența măcinării; a doua etapă este procesul propriu-zis de măcinare a dispersiei pigmentului. Prin impactul energiei mecanice și forța de forfecare, aglomeratele de pigment sunt rupte, iar dimensiunea particulelor este redusă la particule primare. Când pigmentul este deschis prin forță mecanică, dispersantul va adsorbi și înfășura rapid particulele de dimensiuni mici; în a treia etapă finală, dispersia pigmentului trebuie să fie suficient de stabilă pentru a preveni formarea floculării necontrolate.
Utilizarea unui dispersant adecvat poate menține particulele de pigment la o distanță adecvată una de cealaltă fără a restabili contactul. În majoritatea aplicațiilor, este dorită o stare defloculată stabilă. În unele aplicații, dispersia de pigment poate rămâne stabilă în condiții controlate de cofloculare. Aditivii de umectare pot reduce diferența de tensiune superficială dintre pigment și soluția de rășină, accelerând umectarea aglomeratelor de pigment de către rășină; agenții de dispersare sporesc stabilitatea dispersiei de pigment. Prin urmare, același produs are adesea funcții atât de adjuvant de umectare, cât și de dispersare.
Dispersia pigmenților este un proces de trecere de la starea agregată la starea dispersată. Pe măsură ce dimensiunea particulelor scade și suprafața crește, crește și energia superficială a sistemului.
Întrucât energia de suprafață a sistemului este un proces care scade spontan, cu cât creșterea suprafeței este mai evidentă, cu atât este necesară aplicarea unei cantități mai mari de energie din exterior în timpul procesului de măcinare și cu atât este necesar un efect de stabilizare mai puternic al dispersantului pentru a menține stabilitatea dispersiei sistemului. În general, pigmenții anorganici au dimensiuni mai mari ale particulelor, suprafețe specifice mai mici și o polaritate de suprafață mai mare, astfel încât sunt mai ușor de dispersat și stabilizat; în timp ce diverși pigmenți organici și negrul de fum au dimensiuni mai mici ale particulelor, suprafețe specifice mai mari și o polaritate de suprafață mai mică, astfel încât este mai dificil să fie dispersați și stabilizați.
Prin urmare, dispersanții oferă în principal trei aspecte de performanță: (1) îmbunătățirea umecției pigmentului și îmbunătățirea eficienței de măcinare; (2) reducerea vâscozității și îmbunătățirea compatibilității cu materialul de bază, îmbunătățirea luciului, a plenitudinii și a distinctiei imaginii și îmbunătățirea stabilității la depozitare; (3) creșterea rezistenței de colorare a pigmentului și a concentrației de pigment și îmbunătățirea stabilității de colorare a culorii.
Nanjing Reborn New Materials oferăagent dispersant umectant pentru vopsele și acoperiri, inclusiv unele care se potrivesc cu Disperbyk.
In următorul articol, vom explora tipurile de dispersanți în diferite perioade, odată cu istoricul dezvoltării dispersanților.
Data publicării: 25 aprilie 2025