In artikulli i fundit, prezantuam shfaqjen e dispersantëve, disa mekanizma dhe funksione të dispersantëve. Në këtë pasazh, do të shqyrtojmë llojet e dispersantëve në periudha të ndryshme me historinë e zhvillimit të dispersantëve.

Agjent tradicional për lagie dhe shpërndarje me peshë të ulët molekulare
Dispersanti më i hershëm ishte kripa e trietanolaminës e acidit yndyror, e cila u lançua në treg rreth 100 vjet më parë. Ky dispersant është shumë efikas dhe ekonomik në aplikimet e përgjithshme të bojës industriale. Nuk është e pamundur të përdoret, dhe performanca e tij fillestare në sistemin alkid të vajit të mesëm nuk është e keqe.

Në vitet 1940 deri në 1970, pigmentet e përdorura në industrinë e veshjeve ishin pigmente inorganike dhe disa pigmente organike që ishin më të lehta për t'u shpërndarë. Disperantët gjatë kësaj periudhe ishin substanca të ngjashme me surfaktantët, me një grup ankorimi pigmenti në njërën anë dhe një segment të pajtueshëm me rrëshirën në anën tjetër. Shumica e molekulave kishin vetëm një pikë ankorimi pigmenti.

Nga pikëpamja strukturore, ato mund të ndahen në tre kategori:

(1) derivatet e acideve yndyrore, duke përfshirë amidet e acideve yndyrore, kripërat e amidit të acideve yndyrore dhe polieteret e acideve yndyrore. Për shembull, acidet yndyrore të modifikuara me blloqe të zhvilluara nga BYK në vitet 1920-1930, të cilat u kriposën me amina me zinxhir të gjatë për të përftuar Anti-Terra U. Ekziston gjithashtu P104/104S i BYK me grupe fundore me funksionalitet të lartë bazuar në reaksionin e shtimit DA. BESM® 9116 nga Shierli është një shpërndarës deflokulues dhe një shpërndarës standard në industrinë e stukosë. Ka lagështirë të mirë, veti anti-vendosjeje dhe stabilitet në ruajtje. Gjithashtu mund të përmirësojë vetitë anti-korrozion dhe përdoret gjerësisht në prajmerët anti-korrozion. BESM® 9104/9104S është gjithashtu një shpërndarës tipik i kontrolluar i flokulimit me grupe të shumëfishta ankorimi. Mund të formojë një strukturë rrjeti kur shpërndahet, gjë që është shumë e dobishme në kontrollin e sedimentimit të pigmentit dhe ngjyrës lundruese. Meqenëse lëndët e para shpërndarëse derivate të acideve yndyrore nuk varen më nga lëndët e para petrokimike, ato janë të rinovueshme.

(2) Polimere estere organike të acidit fosforik. Ky lloj shpërndarësi ka një aftësi universale ankorimi për pigmentet inorganike. Për shembull, BYK 110/180/111 dhe BESM® 9110/9108/9101 nga Shierli janë shpërndarës të shkëlqyer për shpërndarjen e dioksidit të titanit dhe pigmenteve inorganike, me reduktim të jashtëzakonshëm të viskozitetit, zhvillim të ngjyrës dhe performancë ruajtjeje. Përveç kësaj, BYK 103 dhe BESM® 9103 nga Shierli tregojnë të dy avantazhe të shkëlqyera të reduktimit të viskozitetit dhe stabilitet ruajtjeje kur shpërndajnë slurri mat.

(3) Polieteret alifatike jo-jonike dhe eterët alkilfenol polioksietileni. Pesha molekulare e këtij lloji të shpërndarësit është përgjithësisht më pak se 2000 g/mol, dhe përqendrohet më shumë në shpërndarjen e pigmenteve dhe mbushësve inorganikë. Ato mund të ndihmojnë në lagjen e pigmenteve gjatë bluarjes, të adsorbohen në mënyrë efektive në sipërfaqen e pigmenteve inorganike dhe të parandalojnë stratifikimin dhe reshjet e pigmenteve, dhe mund të kontrollojnë flokulimin dhe të parandalojnë ngjyrat lundruese. Megjithatë, për shkak të peshës së vogël molekulare, ato nuk mund të ofrojnë pengesë efektive sterike, as nuk mund të përmirësojnë shkëlqimin dhe dallueshmërinë e filmit të bojës. Grupet jonike të ankorimit nuk mund të adsorbohen në sipërfaqen e pigmenteve organike.

Dispersantë me peshë të lartë molekulare
Në vitin 1970, pigmentet organike filluan të përdoren në sasi të mëdha. Pigmentet ftalocianinë të ICI-t, pigmentet kinakridon të DuPont-it, pigmentet azo të kondensimit të CIBA-s, pigmentet benzimidazolon të Clariant-it etj., u industrializuan dhe hynë në treg në vitet 1970. Agjentët origjinalë të lagies dhe shpërndarjes me peshë të ulët molekulare nuk mund t'i stabilizonin më këto pigmente dhe filluan të zhvilloheshin shpërndarës të rinj me peshë të lartë molekulare.

Ky lloj shpërndarësi ka një peshë molekulare prej 5000-25000 g/mol, me një numër të madh grupesh ankorimi pigmentesh në molekulë. Zinxhiri kryesor i polimerit siguron përputhshmëri të gjerë, dhe zinxhiri anësor i tretur siguron pengesë sterike, në mënyrë që grimcat e pigmentit të jenë plotësisht në një gjendje të deflokuluar dhe të qëndrueshme. Disperantët me peshë të lartë molekulare mund të stabilizojnë pigmente të ndryshme dhe të zgjidhin plotësisht probleme të tilla si ngjyra lundruese dhe lundrimi, veçanërisht për pigmentet organike dhe të zezën e karbonit me madhësi të vogël grimcash dhe flokulim të lehtë. Disperantët me peshë të lartë molekulare janë të gjithë shpërndarës deflokulues me grupe të shumëfishta ankorimi pigmentesh në zinxhirin molekular, të cilat mund të zvogëlojnë ndjeshëm viskozitetin e pastës së ngjyrës, të përmirësojnë forcën e ngjyrosjes së pigmentit, shkëlqimin dhe gjallërinë e bojës, dhe të përmirësojnë transparencën e pigmenteve transparente. Në sistemet me bazë uji, shpërndarësit me peshë të lartë molekulare kanë rezistencë të shkëlqyer ndaj ujit dhe rezistencë ndaj saponifikimit. Sigurisht, shpërndarësit me peshë të lartë molekulare mund të kenë edhe disa efekte anësore, të cilat vijnë kryesisht nga vlera e aminës së shpërndarësit. Vlera e lartë e aminës do të çojë në rritjen e viskozitetit të sistemeve epoksi gjatë ruajtjes; periudhë e reduktuar e aktivizimit të poliuretaneve me dy përbërës (duke përdorur izocianat aromatike); reaktivitet i reduktuar i sistemeve të tharjes në acid; dhe efekt katalitik i dobësuar i katalizatorëve të kobaltit në alkidet që thahen në ajër.

Nga pikëpamja e strukturës kimike, ky lloj shpërndarësi ndahet kryesisht në tre kategori:

(1) Dispersantë poliuretani me peshë të lartë molekulare, të cilët janë dispersantë tipikë poliuretani. Për shembull, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, dhe gjenerata e fundit e dispersantëve poliuretani BYK 2155 dhe BESM® 9248. Ky lloj dispersanti u shfaq relativisht herët dhe ka një audiencë të gjerë. Ai ka veti të mira të reduktimit të viskozitetit dhe zhvillimit të ngjyrës për pigmentet organike dhe të zezën e karbonit, dhe dikur u bë dispersanti standard për pigmentet organike. Gjenerata e fundit e dispersantëve poliuretani ka përmirësuar ndjeshëm si vetitë e reduktimit të viskozitetit ashtu edhe ato të zhvillimit të ngjyrës. BYK 170 dhe BESM® 9107 janë më të përshtatshëm për sistemet e katalizuara nga acidi. Dispersanti nuk ka vlerë aminike, gjë që zvogëlon rrezikun e grumbullimit gjatë ruajtjes së bojës dhe nuk ndikon në tharjen e bojës.

(2) Dispersantë poliakrilati. Këta dispersantë, të tillë si BYK 190 dhe BESM® 9003, janë bërë dispersantë standardë universalë për veshjet me bazë uji.

(3) Dispersantë polimerë hiperdegëzues. Dispersantët hiperdegëzues më të përdorur janë Lubrizol 24000 dhe BESM® 9240, të cilët janë amidet + imidet e bazuara në poliesterë me zinxhir të gjatë. Këto dy produkte janë produkte të patentuara që mbështeten kryesisht në bazën e poliesterit për të stabilizuar pigmentet. Aftësia e tyre për të trajtuar karbonin e zi është ende e shkëlqyer. Megjithatë, poliesteri do të kristalizohet në temperatura të ulëta dhe gjithashtu do të precipitojë në bojën e përfunduar. Ky problem do të thotë që 24000 mund të përdoret vetëm në bojëra. Në fund të fundit, ai mund të tregojë zhvillim dhe stabilitet shumë të mirë të ngjyrës kur përdoret për të shpërndarë karbonin e zi në industrinë e bojërave. Për të përmirësuar performancën e kristalizimit, Lubrizol 32500 dhe BESM® 9245 u shfaqën njëri pas tjetrit. Krahasuar me dy kategoritë e para, dispersantët polimerë hiperdegëzues kanë një strukturë molekulare sferike dhe grupe afiniteti pigmenti shumë të përqendruara, zakonisht me zhvillim të jashtëzakonshëm të ngjyrës dhe performancë më të fortë të reduktimit të viskozitetit. Përputhshmëria e dispersantëve të poliuretanit mund të rregullohet në një gamë të gjerë, duke mbuluar kryesisht të gjitha rrëshirat alkide nga vaji i gjatë në vajin e shkurtër, të gjitha rrëshirat e ngopura të poliesterit dhe rrëshirat hidroksil akrilike, dhe mund të stabilizojë shumicën e zezave të karbonit dhe pigmenteve organike të strukturave të ndryshme. Meqenëse ende ekziston një numër i madh i gradave të ndryshme midis 6000-15000 pesha molekulare, klientët duhet të kontrollojnë për përputhshmërinë dhe sasinë e shtuar.

Dispersantë të kontrollueshëm të polimerizimit të radikaleve të lira
Pas vitit 1990, kërkesa e tregut për shpërndarjen e pigmenteve u përmirësua më tej dhe pati përparime në teknologjinë e sintezës së polimerëve, si dhe u zhvillua gjenerata më e fundit e shpërndarësve të polimerizimit të kontrolluar me radikale të lira.

Polimerizimi i kontrolluar me radikale të lira (CFRP) ka një strukturë të projektuar saktësisht, me një grup ankorimi në njërën anë të polimerit dhe një segment të tretur në anën tjetër. CFRP përdor të njëjtat monomere si polimerizimi konvencional, por për shkak se monomerët janë të rregulluar më rregullisht në segmentet molekulare dhe shpërndarja e peshës molekulare është më uniforme, performanca e dispersantit polimer të sintetizuar ka një kërcim cilësor. Ky grup ankorimi efikas përmirëson shumë aftësinë anti-flokuluese të dispersantit dhe zhvillimin e ngjyrës së pigmentit. Segmenti i saktë i tretur i jep dispersantit një viskozitet më të ulët të bluarjes së pastës së ngjyrës dhe një shtim të lartë të pigmentit, dhe dispersanti ka një përputhshmëri të gjerë me materiale të ndryshme bazë rrëshire.

Zhvillimi i disperantëve modernë të veshjes ka një histori prej më pak se 100 vjetësh. Në treg ka shumë lloje dispersantësh për pigmente dhe sisteme të ndryshme. Burimi kryesor i lëndëve të para dispersantësh janë ende lëndët e para petrokimike. Rritja e përqindjes së lëndëve të para të rinovueshme në dispersantë është një drejtim shumë premtues zhvillimi. Nga procesi i zhvillimit të dispersantëve, dispersantët po bëhen gjithnjë e më efikasë. Qoftë aftësia e reduktimit të viskozitetit apo zhvillimi i ngjyrës dhe aftësi të tjera po përmirësohen njëkohësisht, ky proces do të vazhdojë në të ardhmen.

Nanjing Reborn New Materials ofronagjent shpërndarës lagështues për ngjyra dhe veshje, duke përfshirë disa që përputhen me Disperbyk.