In huling artikulo, ipinakilala namin ang paglitaw ng mga dispersant, ilang mekanismo at function ng mga dispersant. Sa talatang ito, tutuklasin natin ang mga uri ng mga dispersant sa iba't ibang panahon kasama ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga dispersant.

Tradisyunal na mababang molecular weight wetting at dispersing agent
Ang pinakamaagang dispersant ay triethanolamine salt ng fatty acid, na inilunsad sa merkado mga 100 taon na ang nakakaraan. Ang dispersant na ito ay napakahusay at matipid sa pangkalahatang mga pang-industriyang aplikasyon ng pintura. Hindi imposibleng gamitin ito, at ang paunang pagganap nito sa medium oil alkyd system ay hindi masama.

Noong 1940s hanggang 1970s, ang mga pigment na ginamit sa industriya ng coatings ay mga inorganic na pigment at ilang mga organic na pigment na mas madaling ikalat. Ang mga dispersant sa panahong ito ay mga substance na katulad ng mga surfactant, na may pigment anchoring group sa isang dulo at isang resin compatible na segment sa kabilang dulo. Karamihan sa mga molekula ay mayroon lamang isang pigment anchoring point.

Mula sa isang istrukturang pananaw, maaari silang nahahati sa tatlong kategorya:

(1) fatty acid derivatives, kabilang ang fatty acid amides, fatty acid amide salts, at fatty acid polyether. Halimbawa, ang binagong mga fatty acid na may mga bloke na binuo ng BYK noong 1920-1930, na inasnan ng mga long-chain amine upang makakuha ng Anti-Terra U. Mayroon ding BYK's P104/104S na may mataas na functional na end group batay sa reaksyon ng karagdagan sa DA. Ang BESM® 9116 mula sa Shierli ay isang deflocculating dispersant at isang karaniwang dispersant sa industriya ng putty. Mayroon itong mahusay na pagkabasa, mga katangian ng anti-settling at katatagan ng imbakan. Maaari din itong mapabuti ang mga katangian ng anti-corrosion at malawakang ginagamit sa mga primer na anti-corrosion. Ang BESM® 9104/9104S ay isa ring tipikal na kinokontrol na flocculation dispersant na may maraming anchoring group. Maaari itong bumuo ng istraktura ng network kapag nagkalat, na lubhang nakakatulong sa pagkontrol ng pigment sedimentation at lumulutang na kulay. Dahil ang fatty acid derivative dispersant raw na materyales ay hindi na umaasa sa petrochemical raw na materyales, ang mga ito ay nababago.

(2) Organic phosphoric acid ester polymers. Ang ganitong uri ng dispersant ay may unibersal na kakayahan sa pag-angkla para sa mga inorganic na pigment. Halimbawa, ang BYK 110/180/111 at BESM® 9110/9108/9101 mula sa Shierli ay mahusay na mga dispersant para sa pagpapakalat ng titanium dioxide at mga inorganic na pigment, na may natatanging pagbawas ng lagkit, pagbuo ng kulay at pagganap ng imbakan. Bilang karagdagan, ang BYK 103 at BESM® 9103 mula sa Shierli ay parehong nagpapakita ng mahusay na mga pakinabang sa pagbabawas ng lagkit at katatagan ng imbakan kapag nagkakalat ng mga matte na slurries.

(3) Non-ionic aliphatic polyether at alkylphenol polyoxyethylene ethers. Ang molecular weight ng ganitong uri ng dispersant ay karaniwang mas mababa sa 2000 g/mol, at mas nakatutok ito sa dispersion ng mga inorganic na pigment at filler. Makakatulong ang mga ito na mabasa ang mga pigment sa panahon ng paggiling, epektibong sumisipsip sa ibabaw ng mga inorganic na pigment at maiwasan ang stratification at precipitation ng mga pigment, at makokontrol ang flocculation at maiwasan ang mga lumulutang na kulay. Gayunpaman, dahil sa maliit na timbang ng molekular, hindi sila makapagbibigay ng epektibong steric hindrance, at hindi rin nila mapapabuti ang gloss at distinctness ng paint film. Ang mga ionic anchoring group ay hindi maaaring ma-adsorbed sa ibabaw ng mga organic na pigment.

Mga dispersant ng mataas na molekular na timbang
Noong 1970, ang mga organic na pigment ay nagsimulang gamitin sa malalaking dami. Ang mga phthalocyanine na pigment ng ICI, ang mga quinacridone na pigment ng DuPont, ang mga azo condensation pigment ng CIBA, ang mga benzimidazolone na pigment ng Clariant, atbp. ay lahat ay industriyalisado at pumasok sa merkado noong 1970s. Ang orihinal na mababang molekular na wetting at dispersing agent ay hindi na ma-stabilize ang mga pigment na ito, at ang mga bagong high molecular weight dispersant ay nagsimulang bumuo.

Ang ganitong uri ng dispersant ay may molecular weight na 5000-25000 g/mol, na may malaking bilang ng mga pigment anchoring group sa molekula. Ang polymer main chain ay nagbibigay ng malawak na compatibility, at ang solvated side chain ay nagbibigay ng steric hindrance, upang ang mga pigment particle ay ganap na nasa deflocculated at stable na estado. Maaaring patatagin ng mga high molecular weight dispersant ang iba't ibang pigment at ganap na malulutas ang mga problema tulad ng lumulutang na kulay at lumulutang, lalo na para sa mga organic na pigment at carbon black na may maliit na laki ng particle at madaling flocculation. Ang mga high molecular weight dispersant ay lahat ng deflocculating dispersant na may maraming pigment anchoring group sa molecular chain, na maaaring lubos na mabawasan ang lagkit ng color paste, mapabuti ang pigment tinting strength, paint gloss at vividness, at mapabuti ang transparency ng transparent na mga pigment. Sa mga water-based na system, ang mga high molecular weight dispersant ay may mahusay na water resistance at saponification resistance. Siyempre, ang mga high molecular weight dispersant ay maaari ding magkaroon ng ilang side effect, na pangunahing nagmumula sa amine value ng dispersant. Ang mataas na halaga ng amine ay hahantong sa pagtaas ng lagkit ng mga epoxy system sa panahon ng pag-iimbak; nabawasan ang panahon ng pag-activate ng dalawang bahagi na polyurethanes (gamit ang aromatic isocyanates); nabawasan ang reaktibiti ng mga sistema ng acid-curing; at humina na catalytic effect ng cobalt catalysts sa air-drying alkyds.

Mula sa pananaw ng istrukturang kemikal, ang ganitong uri ng dispersant ay pangunahing nahahati sa tatlong kategorya:

(1) Mataas na molecular weight polyurethane dispersant, na karaniwang polyurethane dispersant. Halimbawa, ang BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, at ang pinakabagong henerasyon ng mga polyurethane dispersant na BYK 2155 at BESM® ay lumalabas na medyo maagang at may malawak na audience na ito. Ito ay may magandang viscosity reduction at color development properties para sa mga organic na pigment at carbon black, at minsan ay naging standard dispersant para sa mga organic na pigment. Ang pinakabagong henerasyon ng mga polyurethane dispersant ay makabuluhang napabuti ang parehong pagbabawas ng lagkit at mga katangian ng pagbuo ng kulay. Ang BYK 170 at BESM® 9107 ay mas angkop para sa acid-catalyzed system. Ang dispersant ay walang halaga ng amine, na binabawasan ang panganib ng pagsasama-sama sa panahon ng pag-iimbak ng pintura at hindi nakakaapekto sa pagpapatuyo ng pintura.

(2) Mga polyacrylate dispersant. Ang mga dispersant na ito, tulad ng BYK 190 at BESM® 9003, ay naging mga pangkalahatang karaniwang dispersant para sa water-based na mga coatings.

(3) Hyperbranched polymer dispersants. Ang pinakamalawak na ginagamit na hyperbranched dispersant ay ang Lubrizol 24000 at BESM® 9240, na mga amide + imides batay sa mga long-chain polyester. Ang dalawang produktong ito ay mga patentadong produkto na pangunahing umaasa sa polyester backbone upang patatagin ang mga pigment. Ang kanilang kakayahang pangasiwaan ang carbon black ay mahusay pa rin. Gayunpaman, ang polyester ay mag-crystallize sa mababang temperatura at mamuo din sa natapos na pintura. Ang problemang ito ay nangangahulugan na ang 24000 ay magagamit lamang sa mga tinta. Pagkatapos ng lahat, maaari itong magpakita ng napakahusay na pagbuo ng kulay at katatagan kapag ginamit upang ikalat ang carbon black sa industriya ng tinta. Upang mapabuti ang pagganap ng crystallization, ang Lubrizol 32500 at BESM® 9245 ay sunod-sunod na lumitaw. Kung ikukumpara sa unang dalawang kategorya, ang mga hyperbranched polymer dispersant ay may spherical molecular structure at mataas ang concentrated pigment affinity group, kadalasan ay may namumukod-tanging pagbuo ng kulay at mas malakas na lagkit na pagbabawas ng pagganap. Ang pagiging tugma ng mga polyurethane dispersant ay maaaring iakma sa isang malawak na hanay, pangunahin na sumasaklaw sa lahat ng alkyd resin mula sa mahabang langis hanggang sa maikling langis, lahat ng saturated polyester resin, at hydroxyl acrylic resins, at maaaring patatagin ang karamihan sa mga carbon black at organic na pigment ng iba't ibang istruktura. Dahil mayroon pa ring malaking bilang ng iba't ibang grado sa pagitan ng 6000-15000 molecular weights, kailangang mag-screen ng mga customer para sa compatibility at karagdagang halaga.

Nakokontrol na libreng radical polymerization dispersants
Pagkatapos ng 1990, ang pangangailangan sa merkado para sa pagpapakalat ng pigment ay higit na napabuti at nagkaroon ng mga pambihirang tagumpay sa teknolohiya ng polymer synthesis, at ang pinakabagong henerasyon ng mga kinokontrol na libreng radical polymerization dispersant ay binuo.

Ang nakokontrol na free radical polymerization (CFRP) ay may tiyak na idinisenyong istraktura, na may anchoring group sa isang dulo ng polymer at isang solvated na segment sa kabilang dulo. Gumagamit ang CFRP ng parehong monomer gaya ng conventional polymerization, ngunit dahil mas regular na inaayos ang mga monomer sa mga molecular segment at mas pare-pareho ang distribusyon ng molecular weight, ang performance ng synthesized polymer dispersant ay may qualitative leap. Ang mahusay na anchoring group na ito ay lubos na nagpapabuti sa anti-flocculation na kakayahan ng dispersant at ang pagbuo ng kulay ng pigment. Ang tumpak na solvated segment ay nagbibigay sa dispersant ng mas mababang color paste na nakakagiling na lagkit at isang mataas na pigment na karagdagan, at ang dispersant ay may malawak na compatibility sa iba't ibang resin base na materyales.

Ang pag-unlad ng mga modernong coating dispersant ay may kasaysayan na wala pang 100 taon. Maraming uri ng dispersant para sa iba't ibang pigment at system sa merkado. Ang pangunahing pinagmumulan ng dispersant raw na materyales ay petrochemical raw na materyales pa rin. Ang pagtaas ng proporsyon ng mga nababagong hilaw na materyales sa mga dispersant ay isang napaka-promising na direksyon sa pag-unlad. Mula sa proseso ng pagbuo ng mga dispersant, nagiging mas mahusay ang mga dispersant. Kung ito man ay kakayahan sa pagbawas ng lagkit o pagbuo ng kulay at iba pang mga kakayahan ay sabay-sabay na bumubuti, ang prosesong ito ay magpapatuloy sa hinaharap.

Nagbibigay ang Nanjing Reborn New Materialswetting dispersant agent para sa mga pintura at patong, kabilang ang ilan na tumutugma sa Disperbyk.