7種常見的涂料用顏料分散劑及作用

分散劑又稱濕潤(rùn)分散劑，它除具有濕潤(rùn)作用外，其活性基團(tuán)一端能吸附在粉碎成細(xì)小微粒的顏料表面，另一端溶劑化進(jìn)入漆基形成吸附層(吸附基越多，鏈節(jié)越長(zhǎng)，吸附層越厚)，產(chǎn)生電荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶劑型涂料)，使顏料粒子長(zhǎng)期分散懸浮于漆基中，避免再次絮凝，因而保證制成的色漆體系的貯存穩(wěn)定。

分散劑有很多種，初步估算，現(xiàn)存世界上有1000多種物質(zhì)具有分散作用?，F(xiàn)按其結(jié)構(gòu)來區(qū)分，可分為以下7種類型。

陰離子型潤(rùn)濕分散劑

大部分是由非極性帶負(fù)電荷的親油的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水的基團(tuán)構(gòu)成。2種基團(tuán)分別處在分子的兩端，形成不對(duì)稱的親水親油分子結(jié)構(gòu)。它的品種有：油酸鈉C17H33COONa、羧酸鹽、硫酸酯鹽(R—O—SO3Na)、磺酸鹽(R—SO3Na)等。陰離子分散劑相容性好，如尚高特殊化學(xué)Sago-9700潤(rùn)濕分散劑被廣泛應(yīng)用于水性涂料及油墨中。多元羧酸聚合物等也可應(yīng)用于溶劑型涂料，并作為受控絮凝型分散劑廣泛使用。

陽離子型潤(rùn)濕分散劑

是非極性基帶正電荷的化合物，主要有胺鹽、季胺鹽、吡啶鎓鹽等。陽離子表面活性劑吸附力強(qiáng)，對(duì)炭黑、各種氧化鐵、有機(jī)顏料類分散效果較好，但要注意其與基料中羧基起化學(xué)反應(yīng)，還要注意不要與陰離子分散劑同時(shí)使用。

受控自由基型超分散劑

采用新的受控自由基聚合技術(shù)(CFPP)，可以使分散劑的結(jié)構(gòu)更為規(guī)整。常用的方法有：GTP、ATRP(原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)、RAFT(可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移可控自由基聚合，包括C-RAFT及S-RAFT等)、NMP、SFRP(穩(wěn)定自由基聚合)、TEMPO等。通過采用受控自由基聚合技術(shù)，可以使分散劑的相對(duì)分子質(zhì)量分布更為集中，錨定基團(tuán)也更為集中，效率更高。如尚高特殊化學(xué)Sago-9311、EFKA-4310潤(rùn)濕分散劑、 兼容性廣，特別對(duì)彩色有機(jī)顏料展色能力表現(xiàn)優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于納米通用色漿等行業(yè)。

非離子型潤(rùn)濕分散劑

在水中不電離、不帶電荷，在顏料表面吸附比較弱，主要在水系涂料中使用。主要分為乙二醇性和多元醇型，降低表面張力和提高潤(rùn)濕性。與陰離子型分散劑配合使用作為潤(rùn)濕劑或乳化劑，廣泛應(yīng)用于水性色漿、水性涂料及油墨中

兩性型潤(rùn)濕分散劑

是由陰離子和陽離子所組成的化合物。典型應(yīng)用的是磷酸酯鹽型的高分子聚合物。這類聚合物酸值較高，可能會(huì)影響層間附著力。

電中性型潤(rùn)濕分散劑

分子中陰離子和陽離子有機(jī)基團(tuán)的大小基本相等，整個(gè)分子呈現(xiàn)中性，但卻具有極性。

高分子型超分散劑

高分子非離子型分散劑為常用，穩(wěn)定性也佳。高分子型分散劑也分為多己內(nèi)多酯多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物型分散劑、丙烯酸酯高分子型分散劑、聚氨酯、高分子聚醚或聚酯型高分子分散劑等，由于它們的錨定基團(tuán)一頭與顏料粒子包附，另一頭又與樹脂纏繞吸附，因此貯存穩(wěn)定性是比較好的。另外高分子分散劑不僅僅是簡(jiǎn)單以上幾類結(jié)構(gòu)，它們亦可相互接枝、相互配合，性能發(fā)揮到極致。如尚高特殊化學(xué)Sago-9760潤(rùn)濕分散劑廣泛應(yīng)用于水性、醇水等高極性體系的工業(yè)涂料、納米通用色漿、油墨、顏料噴墨、無樹脂色漿體系，展色性好、防沉性能優(yōu)異、防止浮色、性能穩(wěn)定！

分散劑的作用

1、提升光澤，增加流平效果有試驗(yàn)表明，完全相同的配方，采用不同的分散劑，得出的漆膜光澤會(huì)有明顯的差別。例如，在黑色卷材涂料體系中，不同的3種分散劑制得的涂料涂膜的20°光澤分別是69.7%、81.5%、77.1%。如果所采用的分散劑不恰當(dāng)，顏色絮凝后變粗，其對(duì)光澤所起的作用類似于消光粉，自然會(huì)影響光澤。

2、防止浮色發(fā)花防止浮色發(fā)花，是大家所熟知的分散劑的作用之一。要防止浮色發(fā)花，應(yīng)該選用合適的分散劑，無論是罐內(nèi)浮色發(fā)花還是漆膜的浮色發(fā)花，都可以得到改善或消除。還有些分散劑，是受控絮凝類的分散劑，分子鏈中含有一些羧基基團(tuán)，與顏料親和的同時(shí)，還會(huì)互相形成氫鍵，從而使顏料粒子穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)防浮色發(fā)花的效果。

3、提高著色力顏料分散和穩(wěn)定得更好，其著色力會(huì)明顯加強(qiáng)。

4、降低粘度，增加顏料載入量采用合適的分散劑，所得的色漿黏度會(huì)明顯降低。這樣可以增加顏料的載入量，提高生產(chǎn)效率。

5、減少絮凝，增加施工性和使用性許多人在評(píng)估分散劑時(shí)，都會(huì)做指研試驗(yàn)。如果分散劑搭配不恰當(dāng)，指研的區(qū)域與未指研的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生明顯的色差，絮凝后的顏料著色力會(huì)下降，這給調(diào)色及涂料施工都帶來困難。采用流板試驗(yàn)，也能觀察到色漿的絮凝與否。

6、防止返粗，增加貯存穩(wěn)定性如果選用不合適的分散劑，色漿發(fā)生返粗或因絮凝而產(chǎn)生顏色的變化，都不是大家所希望的。除樹脂體系外，分散劑是影響涂料貯存穩(wěn)定性的重要因素。分散不佳的色漿會(huì)發(fā)生返粗、沉降及著色力下降。

7、增加展色性和顏色飽和度分散劑的這個(gè)作用易為大家所忽略。有實(shí)例表明，采用不同的分散劑分散相同的顏料，其色相及飽和度會(huì)有明顯差別。通常來說，分散得越好，飽和度會(huì)越高(如果是碳黑，則是分散得越好，L值越低，黑度越高)。

8、增加透明度或遮蓋力對(duì)于鋁粉漆來說，會(huì)希望色漿的透明性越高越好。而針對(duì)素色漆，又希望色漿的遮蓋力越高越好。其實(shí)這與顏料粒徑有關(guān)。有資料顯示，除折射率外，顏料粒徑分布是透明度的另一重要因素。粒徑增加，散射光線能力增強(qiáng)，直到大值，然后開始下降。這種散射光線的能力增強(qiáng)了顏料的遮蓋力，散射能力強(qiáng)時(shí)達(dá)到大，粒徑繼續(xù)增加遮蓋力則會(huì)下降。而當(dāng)顏料粒徑低于某個(gè)值時(shí)，隨著粒徑的下降，透明度會(huì)增加。分散劑不能改變顏料本身的特性，但能控制顏料粒徑分布，達(dá)到更理想的顏色效果。

9、提高研磨效率，降低生產(chǎn)成本潤(rùn)濕分散劑的潤(rùn)濕功能使顏料表面的空氣和水能更快速地被研磨介質(zhì)的液體所取代，同時(shí)使分散階段所取得的顏料初級(jí)粒子的分離得以保持和控制。這些都提高了研磨效率，降低了能耗和人力成本。

10、防止沉降許多人想當(dāng)然地認(rèn)為防沉必須依靠防沉劑，其實(shí)這是片面的。研磨好的色漿如果產(chǎn)生絮凝，顏料粒子變大，密度增加，就會(huì)很快沉降。選用了合適分散劑的色漿可以少至不需要添加防沉劑。