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          分散劑的結構及作用原理

              分散劑在顏料的分散過程中,能起到很多的作用。在涂料體系中,在選擇分散劑之前,要充分地了解到分散劑的類型和結構,以及其對顏料的錨固及穩定基理。

          1、分散劑的基本結構及類型

              分散劑又稱濕潤分散劑,它除具有濕潤作用外,其活性基團一端能吸附在粉碎成細小微料的顏料表面,另一端溶劑化進入漆基形成吸附層(吸附基越多,鏈節越長,吸附層越厚),產生電荷斥力(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定。

              分散劑有很多種,初步估算,現存世界上有1000多種物質具有分散作用?,F按其結構來區分,可分為:

          1.1陰離子型潤濕分散劑

              大部分是由非極性帶負電荷的親油的碳氫鏈部分和極性的親水的基團構成。兩種基團分別處在分子的兩端,形成不對稱的親水親油分子結構。它的品種有;油酸鈉C17H33COONa、羧酸鹽、硫酸酯鹽(R-O-SO3Na)、磺酸鹽(R- SO3Na),等等。陰離子分散劑相容性好,被廣泛應用于水性涂料和水性墨。多元羧酸聚合物等也可應用于溶劑型涂料,并作為受控絮凝型分散劑廣泛使用。

          1.2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,對炭黑、各種氧化鐵、有機顏料類分散效果較好,但要注意其與基料中羧基起化學反應,還要注意不要與陰離子分散劑同時使用。

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          1.3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,廣泛應用于水性色漿、水性涂料及油墨。

          1.4兩性型潤濕分散劑

              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,可能會影響層間附著力。

          1.5電中性型潤濕分散劑

              分子中陰離子和陽離子有機集團的大小基本相等,整個分子呈現中性但卻具有極性。如油氨基油酸酯C18H35NH3 OOCC17H33等均屬于這類,在涂料中應用相當廣泛。

          1.6高分子型超分散劑

              高分子型分散劑最為常用,穩定性也佳。高分子型分散劑也分為多已內多酯多元醇-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、聚氨酯或聚酯型高分子分散劑等,由于它們的錨定基團一頭與樹脂纏繞吸附,另一頭又與顏料粒子包附,因此貯存穩定性是比較好的。

          1.7受控自由基型超分散劑

              采用新的受控自由基聚合技術(CFPP),可以使分散劑的結構更為規整。常用的方法有:GTP、ATRP(原子轉移自由基聚合)、RAFT(可逆加成斷裂鏈轉移可控自由基聚合,包括C-RAFT及S-RAFT等)、NMP、SFRP(穩定自由基聚合)、TEMPO等。通過采用受控自由基聚合技術,可以使分散劑的分子量分布更為集中,錨定基團也更為集中,效率更高。

              通過對分散劑的類型及結構、分散劑對顏料的錨固及穩定基理的了解,我們可以就不同的涂料體系篩選合適的分散劑,例如無機顏料,可以選擇離子型、單點錨固基團的分散劑,具有更高的性價比。有機顏料或炭黑可以選擇多點錨固的陽離子型潤濕分散劑或高分子型超分散劑或受控自由基型超分散劑等。

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