分散劑分子含有錨定基團(tuán)和起穩(wěn)定作用的部分。錨定基團(tuán)的作用是提供足夠強的與顏料填料顆粒的結(jié)合力。分散劑分子不會從顆粒表面脫落,這是分散劑發(fā)揮作用的前提。穩(wěn)定部分的作用是在液相中通過靜電排斥和空間阻力穩(wěn)定機械力分散后的顏料聚集體顆粒,防止顆粒聚集。
在有機溶劑中,當(dāng)分散劑中的穩(wěn)定部分通過空間阻力穩(wěn)定分散后的顏料顆粒時,當(dāng)分散劑的顆粒間距小于溶劑鏈尺寸時,溶劑鏈相互擠壓,熵減少。在水中,電離發(fā)生在離子基團(tuán)周圍形成雙層,靜電排斥阻止顆粒團(tuán)聚;如果非電離聚醚穩(wěn)定,聚醚通過空間阻力穩(wěn)定分散后的顏料顆粒。
潤濕和分散是涂料制備的重要工藝。潤濕分散劑是涂料中重要的原料之一。合理利用潤濕分散劑可以提高整個涂料產(chǎn)品的質(zhì)量,賦予涂料更好的性能,平衡涂料的施工性能、穩(wěn)定性和耐水性。在選擇分散劑之前,首先要了解分散劑的三個過程,以便更好地了解分散劑的解決方案。
1.潤濕:液體能很好地潤濕固體表面。
2.解絮凝:在儲存過程中,由于范德華力聚集成聚集體,需要分散劑的作用,使顆粒均勻分布形成懸浮體,不再絮凝。
3.穩(wěn)定性:顏料分散后,使其在無外力影響的情況下處于穩(wěn)定均勻的懸浮狀態(tài)。
分散劑的前提是顏料填料表面的吸附。分散劑吸附在顏料顆粒上,使其表面充電,并在顆粒周圍形成雙層,利用相同電荷的排斥力保持顆粒穩(wěn)定。多聚磷酸鹽、羥基胺等無機分散劑可以達(dá)到這一目的。但它只有一個吸附點,很容易脫附。聚合物分散劑吸附在顏料填料表面,也會增加表面電荷密度,穩(wěn)定顆粒。
當(dāng)吸附層達(dá)到一定厚度時,分散劑吸附在顆粒表面(>8~9nm),其排斥力足以保護(hù)粒子不致聚集。高分子分散劑吸附于顏料表面,可以形成厚達(dá)50nm吸附層,聚合物有多個吸附點,不會脫離顏料,可以起到很好的保護(hù)作用。
分散劑是一種添加劑,有助于潤濕顏料分散過程,降低漿液粘度,使分散顆粒穩(wěn)定懸浮在液體中。因此,選擇合適的分散劑對提高涂層的顯色性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和相容性有很大的幫助。