分散剂的选择以及使用简介

yangyan31411

分散剂的选择以及使用简介
涂料制备最关键的因素是分散质量。为了使涂料和油墨配方使用方便，同时费效比合理，分散工艺要把干颜料转化成粒径很细而且非常稳定的悬浮液。
这个复杂过程受到多个因素影响，比如树脂、溶剂和颜料的化学结构和流变性、以及选用的分散剂和分散技术。
控制良好的分散工艺不仅直接影响到成本、产品性能和稳定性、甚至还能降低VOC，保护环境。

绝大多数情况下，分散剂使颜料更有效，从而提高产品质量和涂料性能。
高效的聚合物分散剂，其双组分结构是由聚合物链和颜料亲和基团组成的。
聚合物链是分散性能的关键。如果链没有充分溶解，就会塌陷到颜料表面，使颗粒团聚和絮凝。
在涂料施工直到干燥的全过程中都要求对介质有较好的相容性。如果相容性消失，就会形成絮凝，最终导致光泽和着色力下降。
为了达到良好的相容性，可以用几种不同的聚合物链来有效的适应溶剂变化。一些分散剂的结构可以看成是一个或几个空间*近的锚固基团连接着一些聚合物链。而其他的分散添加剂通过连接更加复杂的聚合物结构，分子量更大，这主要是为提高颜料抗絮凝能力（特别是针对非极性的颜料和无机颜料）。
大分子量的分散剂可以有更长、更有效的聚合物链，这样就可以克服颜料颗粒之间的范德华力。如果链太短，就没有足够的壁垒厚度来防止絮凝。这就会增加粘度，降低着色性能。


分散剂的选择包括几个标准，颜料特性，使用的树脂和溶剂，都会影响聚合物添加剂的效果。
研磨介质
聚合物分散剂对颜料表面的结合受到树脂吸附竞争的影响。一旦锚固基团结合到颜料表面，就会稳定结合。但树脂分子，也会不牢固的结合到颜料表面，尽管不牢固，但是仍然可以阻碍分散剂的结合。
只要配方稳定性足够，可以减少树脂固体（或者不用树脂）含量来提高分散性。随着分散技术的提高，有时无树脂体系也是可行的。

颜料/填料的影响
分散剂选择和颜料表面特性有关。有机（非极性）和无机（极性）颜料表面极性不同，最佳吸附量也不同。选择阴离子锚固基团对无机颜料效果较好，阳离子基团则适合有机颜料。

颜料的表面积同样影响分散剂用量，通常，如果用的太少，就不能达到最佳效果。用量太多，由于颜料表面过度拥挤，保护壁垒的厚度实际上降低了，结果会影响涂料的性能。由于干燥涂膜的表面出现游离分子，粘结性和硬度等涂膜性能就会受到影响。这些都比分散剂用量的问题更需要优先考虑。
最佳用量
作为一般估算的规则，通常最佳用量约为每平方米涂料表面用2-2.5mg聚合物分散剂，并按照2-2.5mg/m2梯级增长。然后通过测量分散粘度可以决定最佳用量的下限。也可以通过测量涂料光泽或着色强度来确定其上限。实际试用中，例如酞氰蓝颜料的表面积是50m2/g， 典型用量是：

· 酞氰蓝颜料	30.0 按照按颜料重量10% 计算，有效分散剂用量应为
· 聚合分散剂	3.0

通常分散剂在涂料配方中的使用分以下步骤：
1.
把分散剂和研磨色浆或树脂/溶剂进行混合
2.
加入其他添加剂
3.
分步加入充分，润湿的颜料，ĥ分散
分散剂的使用还有树脂体系有关，尤其是水性树脂，大多带有较多极性基团，会和分散剂争夺颜料粒子，不同的树脂就会造成不同的效果。