สารกระจายตัวเป็นสารเติมแต่งพื้นผิวที่ใช้เพื่อทำให้อนุภาคของแข็งในสื่อต่างๆ เช่น กาว สี พลาสติก และส่วนผสมพลาสติกมีเสถียรภาพ

ในอดีตการเคลือบโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้สารกระจายตัว ระบบเช่นสีอัลคิดและสีไนโตรไม่จำเป็นต้องใช้สารกระจายตัว สารกระจายตัวไม่ปรากฏขึ้นจนกระทั่งมีสีเรซินอะคริลิกและสีเรซินโพลีเอสเตอร์ สิ่งนี้ยังเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาเม็ดสีเนื่องจากการใช้เม็ดสีระดับไฮเอนด์ไม่สามารถแยกจากความช่วยเหลือของสารกระจายตัวได้
สารกระจายตัวเป็นสารเติมแต่งพื้นผิวที่ใช้เพื่อทำให้อนุภาคของแข็งในสื่อต่างๆ เช่น กาว สี พลาสติก และส่วนผสมของพลาสติกมีเสถียรภาพ ปลายด้านหนึ่งเป็นโซ่ตัวทำละลายที่สามารถละลายในสื่อกระจายตัวต่างๆ ได้ และปลายอีกด้านหนึ่งเป็นกลุ่มยึดเม็ดสีที่สามารถดูดซับบนพื้นผิวของเม็ดสีต่างๆ และใช้ในการเปลี่ยนเป็นอินเทอร์เฟซของแข็ง/ของเหลว (สารละลายเม็ดสี/เรซิน)

สารละลายเรซินจะต้องแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างเม็ดสีที่เกาะกันเป็นกลุ่ม เม็ดสีทั้งหมดมีอยู่เป็นกลุ่มเม็ดสีซึ่งเป็น "กลุ่ม" ของอนุภาคเม็ดสี โดยมีอากาศและความชื้นอยู่ในช่องว่างภายในระหว่างอนุภาคเม็ดสีแต่ละอนุภาค อนุภาคจะสัมผัสกันที่ขอบและมุม และปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคค่อนข้างเล็ก ดังนั้นจึงสามารถเอาชนะแรงเหล่านี้ได้ด้วยอุปกรณ์กระจายทั่วไป ในทางกลับกัน มวลรวมจะแน่นขึ้นและมีการสัมผัสแบบเผชิญหน้าระหว่างอนุภาคเม็ดสีแต่ละอนุภาค ดังนั้นจึงยากกว่ามากที่จะกระจายเป็นอนุภาคหลัก ในระหว่างกระบวนการบดเม็ดสีที่เกาะกันเป็นกลุ่ม อนุภาคเม็ดสีจะค่อยๆ เล็กลง สถานการณ์ที่เหมาะสมคือการได้รับอนุภาคหลัก

กระบวนการบดเม็ดสีสามารถแบ่งได้เป็น 3 ขั้นตอนดังต่อไปนี้ ขั้นตอนแรกคือการทำให้เปียก เมื่อกวนแล้ว อากาศและความชื้นทั้งหมดบนพื้นผิวของเม็ดสีจะถูกขับออกและแทนที่ด้วยสารละลายเรซิน สารกระจายตัวจะช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกของเม็ดสี โดยเปลี่ยนอินเทอร์เฟซของแข็ง/ก๊าซให้เป็นอินเทอร์เฟซของแข็ง/ของเหลว และเพิ่มประสิทธิภาพในการบด ขั้นตอนที่สองคือกระบวนการบดเม็ดสีแบบกระจายตัวที่แท้จริง ด้วยแรงกระแทกทางพลังงานกลและแรงเฉือน เม็ดสีที่เกาะกันเป็นกลุ่มจะแตกออกและขนาดของอนุภาคจะลดลงเหลือเพียงอนุภาคหลัก เมื่อเม็ดสีถูกเปิดออกด้วยแรงกล สารกระจายตัวจะดูดซับและห่อหุ้มอนุภาคขนาดเล็กอย่างรวดเร็ว ในขั้นตอนสุดท้ายที่สาม การกระจายตัวของเม็ดสีจะต้องเสถียรเพียงพอที่จะป้องกันการเกิดการจับตัวเป็นก้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้

การใช้สารกระจายตัวที่เหมาะสมสามารถรักษาระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างอนุภาคของเม็ดสีโดยไม่ต้องสัมผัสกันอีกครั้ง ในการใช้งานส่วนใหญ่ ต้องการให้มีสถานะการแยกตัวออกจากกันที่เสถียร ในการใช้งานบางกรณี การกระจายตัวของเม็ดสีสามารถคงความเสถียรได้ภายใต้เงื่อนไขการรวมตัวที่ควบคุมได้ สารช่วยทำให้เปียกสามารถลดความแตกต่างของแรงตึงผิวระหว่างเม็ดสีและสารละลายเรซินได้ ทำให้การเปียกของเม็ดสีที่เกาะกันโดยเรซินเร็วขึ้น สารช่วยกระจายตัวจะช่วยเพิ่มเสถียรภาพของการกระจายตัวของเม็ดสี ดังนั้น ผลิตภัณฑ์เดียวกันจึงมักมีหน้าที่ทั้งเป็นสารช่วยทำให้เปียกและสารช่วยกระจายตัว

การกระจายตัวของเม็ดสีเป็นกระบวนการตั้งแต่การรวมตัวจนถึงสถานะกระจายตัว เมื่อขนาดอนุภาคลดลงและพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น พลังงานพื้นผิวของระบบก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
เนื่องจากพลังงานพื้นผิวของระบบเป็นกระบวนการลดลงตามธรรมชาติ ยิ่งพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ก็ยิ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นจากภายนอกระหว่างกระบวนการบด และต้องใช้เอฟเฟกต์การทำให้เสถียรของสารกระจายตัวมากขึ้นเพื่อรักษาเสถียรภาพการกระจายตัวของระบบ โดยทั่วไป เม็ดสีอนินทรีย์จะมีขนาดอนุภาคใหญ่กว่า พื้นที่ผิวจำเพาะน้อยกว่า และมีขั้วพื้นผิวสูงกว่า จึงกระจายและทำให้เสถียรได้ง่ายกว่า ในขณะที่เม็ดสีอินทรีย์และคาร์บอนแบล็กต่างๆ มีขนาดอนุภาคเล็กกว่า พื้นที่ผิวจำเพาะมากกว่า และมีขั้วพื้นผิวต่ำกว่า จึงกระจายและทำให้เสถียรได้ยากกว่า

ดังนั้น สารกระจายตัวจึงให้ประสิทธิภาพหลักสามประการ ได้แก่ (1) ปรับปรุงการทำให้เม็ดสีเปียกและเพิ่มประสิทธิภาพในการบด (2) ลดความหนืดและปรับปรุงความเข้ากันได้กับวัสดุฐาน ปรับปรุงความเงา ความสมบูรณ์ และความคมชัดของภาพ และปรับปรุงเสถียรภาพในการจัดเก็บ (3) เพิ่มความแข็งแรงของการย้อมสีและความเข้มข้นของเม็ดสี และปรับปรุงเสถียรภาพของการย้อมสี

Nanjing Reborn New Materials จัดเตรียม...สารกระจายตัวแบบเปียกสำหรับสีและสารเคลือบรวมถึงบางส่วนที่ตรงกับ Disperbyk

In บทความถัดไปเราจะสำรวจประเภทของสารกระจายตัวในช่วงเวลาต่างๆ พร้อมกับประวัติการพัฒนาของสารกระจายตัว