7種常見的涂料用顏料分散劑及作用

分散劑又稱濕潤分散劑，它除具有濕潤作用外，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，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。現(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濕性。與陰離子型分散劑配合使用作為潤濕劑或乳化劑，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)成本潤濕分散劑的潤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。