Диспергаторы — это поверхностные добавки, используемые для стабилизации твердых частиц в таких средах, как клеи, краски, пластмассы и пластмассовые смеси.

Раньше покрытия в принципе не нуждались в диспергаторах. Такие системы, как алкидные и нитрокраски, не нуждались в диспергаторах. Диспергаторы появились только после появления акриловых смоляных красок и полиэфирных смоляных красок. Это также тесно связано с разработкой пигментов, поскольку нанесение высококачественных пигментов невозможно отделить от помощи диспергаторов.
Диспергаторы — это поверхностные добавки, используемые для стабилизации твердых частиц в таких средах, как клеи, краски, пластмассы и пластмассовые смеси. Один ее конец — сольватационная цепь, которая может растворяться в различных дисперсионных средах, а другой конец — группа закрепления пигмента, которая может адсорбироваться на поверхности различных пигментов и использоваться для преобразования в твердое вещество/жидкость (раствор пигмента/смолы).

Раствор смолы должен проникать в пространства между пигментными агломератами. Все пигменты существуют в виде пигментных агломератов, которые представляют собой «коллекции» пигментных частиц, с воздухом и влагой, содержащимися во внутренних пространствах между отдельными пигментными частицами. Частицы контактируют друг с другом по краям и углам, и взаимодействия между частицами относительно малы, поэтому эти силы можно преодолеть с помощью обычного дисперсионного оборудования. С другой стороны, агрегаты более компактны, и между отдельными пигментными частицами существует контакт лицом к лицу, поэтому их гораздо сложнее диспергировать на первичные частицы. В процессе измельчения пигментной дисперсии пигментные агломераты постепенно становятся меньше; идеальной ситуацией является получение первичных частиц.

Процесс измельчения пигмента можно разделить на следующие три этапа: первый этап — смачивание. При перемешивании весь воздух и влага на поверхности пигмента вытесняются и заменяются раствором смолы. Диспергатор улучшает смачиваемость пигмента, превращая границу раздела твердое тело/газ в границу раздела твердое тело/жидкость и повышая эффективность измельчения; второй этап — это собственно процесс измельчения дисперсии пигмента. Благодаря механическому энергетическому удару и сдвигающей силе агломераты пигмента разрушаются, а размер частиц уменьшается до первичных частиц. Когда пигмент открывается под действием механической силы, диспергатор быстро адсорбирует и обволакивает частицы малого размера; на заключительном третьем этапе дисперсия пигмента должна быть достаточно стабильной, чтобы предотвратить образование неконтролируемой флокуляции.

Использование подходящего диспергатора может удерживать частицы пигмента на подходящем расстоянии друг от друга без восстановления контакта. В большинстве случаев желательно стабильное дефлокулированное состояние. В некоторых случаях дисперсия пигмента может оставаться стабильной в условиях контролируемой кофлокуляции. Смачивающие добавки могут уменьшать разницу поверхностного натяжения между пигментом и раствором смолы, ускоряя смачивание агломератов пигмента смолой; диспергирующие добавки повышают стабильность дисперсии пигмента. Поэтому один и тот же продукт часто выполняет функции как смачивающих, так и диспергирующих добавок.

Дисперсия пигмента — это процесс перехода из агрегатного в дисперсное состояние. С уменьшением размера частиц и увеличением площади поверхности увеличивается и поверхностная энергия системы.
Поскольку поверхностная энергия системы представляет собой спонтанно уменьшающийся процесс, чем очевиднее увеличение площади поверхности, тем больше энергии требуется прикладывать извне во время процесса измельчения, и тем сильнее стабилизирующий эффект диспергатора требуется для поддержания дисперсионной стабильности системы. Как правило, неорганические пигменты имеют более крупные размеры частиц, меньшую удельную площадь поверхности и более высокую полярность поверхности, поэтому их легче диспергировать и стабилизировать; в то время как различные органические пигменты и технический углерод имеют меньшие размеры частиц, большую удельную площадь поверхности и более низкую полярность поверхности, поэтому их труднее диспергировать и стабилизировать.

Таким образом, диспергаторы в основном обеспечивают три аспекта производительности: (1) улучшение смачивания пигмента и повышение эффективности измельчения; (2) снижение вязкости и улучшение совместимости с основным материалом, улучшение блеска, полноты и четкости изображения, а также повышение стабильности при хранении; (3) повышение красящей способности пигмента и концентрации пигмента, а также повышение стабильности красящей способности цвета.

Nanjing Reborn New Materials предоставляетсмачивающий диспергатор для красок и покрытий, включая некоторые, соответствующие Disperbyk.

In следующая статьямы рассмотрим типы диспергаторов в разные периоды с историей развития диспергаторов.