Disperzanti so površinski dodatki, ki se uporabljajo za stabilizacijo trdnih delcev v medijih, kot so lepila, barve, plastika in mešanice plastike.
V preteklosti premazi v osnovi niso potrebovali disperzijskih sredstev. Sistemi, kot so alkidne in nitro barve, niso potrebovali disperzijskih sredstev. Disperzijska sredstva so se pojavila šele pri akrilnih in poliestrskih barvah. To je tesno povezano tudi z razvojem pigmentov, saj uporabe visokokakovostnih pigmentov ni mogoče ločiti od pomoči disperzijskih sredstev.
Disperzanti so površinski dodatki, ki se uporabljajo za stabilizacijo trdnih delcev v medijih, kot so lepila, barve, plastika in mešanice plastičnih mas. En konec je solvatna veriga, ki se lahko raztopi v različnih disperzijskih medijih, drugi konec pa je sidrna skupina za pigment, ki se lahko adsorbira na površino različnih pigmentov in se uporabi za pretvorbo v trdno/tekočo snov (raztopina pigmenta/smole).
Raztopina smole mora prodreti v prostore med aglomerati pigmenta. Vsi pigmenti obstajajo kot aglomerati pigmenta, ki so "zbirke" delcev pigmenta, pri čemer sta v notranjih prostorih med posameznimi delci pigmenta zrak in vlaga. Delci so v stiku drug z drugim na robovih in vogalih, interakcije med delci pa so relativno majhne, zato je te sile mogoče premagati z običajno disperzijsko opremo. Po drugi strani pa so agregati bolj kompaktni in med posameznimi delci pigmenta pride do neposrednega stika, zato jih je veliko težje dispergirati v primarne delce. Med postopkom mletja disperzije pigmenta se aglomerati pigmenta postopoma zmanjšujejo; idealno stanje je pridobivanje primarnih delcev.
Postopek mletja pigmenta lahko razdelimo na naslednje tri korake: prvi korak je omočenje. Med mešanjem se ves zrak in vlaga na površini pigmenta iztisneta in nadomestita z raztopino smole. Dispergator izboljša omočljivost pigmenta, tako da vmesnik med trdno snovjo in plinom spremeni v vmesnik med trdno snovjo in tekočino ter izboljša učinkovitost mletja; drugi korak je dejanski postopek mletja disperzije pigmenta. Z mehanskim udarcem energije in strižno silo se aglomerati pigmenta razbijejo in velikost delcev se zmanjša na primarne delce. Ko se pigment odpre z mehansko silo, dispergator takoj adsorbira in ovije majhne delce; v zadnjem tretjem koraku mora biti disperzija pigmenta dovolj stabilna, da se prepreči nastanek nenadzorovane flokulacije.
Uporaba ustreznega dispergatorja lahko ohrani pigmentne delce na ustrezni razdalji drug od drugega, ne da bi se ponovno vzpostavil stik. V večini uporab je zaželeno stabilno deflokulirano stanje. V nekaterih primerih lahko pigmentna disperzija ostane stabilna v nadzorovanih pogojih koflokulacije. Vlažilna sredstva lahko zmanjšajo razliko površinske napetosti med pigmentom in raztopino smole, kar pospeši vlaženje pigmentnih aglomeratov s smolo; dispergatorji pa povečajo stabilnost pigmentne disperzije. Zato ima isti izdelek pogosto funkcijo vlažilnega in dispergatornega sredstva.
Disperzija pigmenta je proces prehoda iz agregatnega v dispergirano stanje. Z zmanjševanjem velikosti delcev in povečevanjem površine se povečuje tudi površinska energija sistema.
Ker je površinska energija sistema spontano padajoč proces, bolj očitno kot je povečanje površine, več energije je treba dovajati od zunaj med procesom mletja in močnejši stabilizacijski učinek dispergatorja je potreben za ohranjanje stabilnosti disperzije sistema. Na splošno imajo anorganski pigmenti večje velikosti delcev, manjše specifične površine in večjo površinsko polarnost, zato jih je lažje dispergirati in stabilizirati; medtem ko imajo različni organski pigmenti in saj manjše velikosti delcev, večje specifične površine in manjšo površinsko polarnost, zato jih je težje dispergirati in stabilizirati.
Zato disperzanti zagotavljajo predvsem tri vidike delovanja: (1) izboljšanje omočenja pigmentov in izboljšanje učinkovitosti mletja; (2) zmanjšanje viskoznosti in izboljšanje združljivosti z osnovnim materialom, izboljšanje sijaja, polnosti in jasnosti slike ter izboljšanje stabilnosti pri skladiščenju; (3) povečanje moči niansiranja pigmentov in koncentracije pigmentov ter izboljšanje stabilnosti barvnega niansiranja.
Nanjing Reborn New Materials ponujavlažilno disperzijsko sredstvo za barve in premaze, vključno z nekaterimi, ki se ujemajo z Disperbykom.
In naslednji članek, raziskali bomo vrste disperzantov v različnih obdobjih z zgodovino razvoja disperzantov.
Čas objave: 25. april 2025