颜料分散剂的种类_为何有这么多不同类型的分散剂？

颜料分散剂的种类

如今市场上有许多种类的颜料分散剂，为您的系统选择合适的分散剂是很棘手的，分散剂的化学性质对最终涂层的性能和成功起着重要作用，最佳的分散剂化学性质会影响分散体或涂层的稳定性、质量和性能。 各种颜料分散剂类别可分为以下几类：

1. 常规分散剂（高分子量、低分子量）
2. 聚合物分散剂
3. 离子和非离子分散剂

让我们进一步了解颜料分散剂的不同化学类型。

常规分散剂

它们主要是低分子量，基于聚酯、聚酰胺、聚乙二醇和脂肪酸化学（FAME）。它们具有以下一般特征：

• 表面活性剂效果，降低固/液界面表面张力
• 吸附在颜料表面的锚固基团
• 与介质的良好兼容性
• 分子质量 = 500 ~ 2,000克/摩尔

这类分散剂的其他主要特点包括：

• 优异的润湿力
• 减少研磨和分散时间
• 抗沉淀
• 有效防止沉淀和漂浮
• 作用方式：以静电为主，空间位阻少
• 推荐用于适用于有机颜料的无机材料和水性体系

高分子量分散剂（分子质量约5000 ~ 30000克/摩尔） – 它们最广泛用于工业涂料，与低分子量分散剂相比，它们通常提供：

• 卓越的性能和可使用性
• 最佳色彩特性
• 高光泽度
• 薄膜透明度和薄膜完整性
• 从干燥薄膜中提取的风险低，并且副作用最小

高分子量与低分子量分散剂比较

与低分子量分散剂相比，高分子量添加剂往往更具系统特异性，需要仔细选择和评估程序。

与高分子量产品相比，中等高分子量（分子质量约1000-2000克/摩尔）的低聚物通常表现出最广泛的相容性和优越的（快速）颜料润湿性能，同时在分散稳定性和薄膜稠度性能方面仍优于低分子量产品。

除少数例外情况外，基于单分子表面活性剂的添加剂不太常用作分散剂。这是因为，该组在促进分散稳定性方面通常较差，并且在影响薄膜性能方面具有高风险，例如：

• 水敏性
• 硬度
• 基材附着力

聚合物分散剂

聚合物分散剂主要包括聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚或聚氨酯基体系，聚合物类型分散剂的分类基于其：

• 锚固机制
• 化学结构（聚丙烯酸、聚氨酯、共聚物等）
• 分子量

这种类型还受到聚合物设计（线性、支链、星形设计）和聚合过程（受控聚合工艺类型提供高性能产品，但也更昂贵）的影响。它们的主要特征包括：

• 聚合物类型：许多锚固基团
• 多种化学选择
• 多种聚合物设计和分子量可供选择
• 分子质量= 5000 ~ 50000克/摩尔

此外，聚合物分散剂具有如下所列的几种优点：

• 优异的润湿力
• 减少研磨/分散时间
• 对长期稳定非常有效
• 动作模式：空间位阻
• 多价系列（水性、溶剂型、有机或无机材料）

聚丙烯酸基/聚丙烯酸酯：与其他结构相比，聚丙烯酸基分散剂的分子量（以及成本）通常较低，它们特别推荐用于水性涂料中，以增加无机材料的颜料负荷，非常好的性价比产品，铵盐和钠盐是乳胶漆的典型产品，分子量越高，它们可以提供更好的相容性。

聚氨酯：它们非常适合降低磨机基粘度，因此聚氨酯分散剂可增强颜料负荷并缩短分散时间，这种结构（骨架、支链、锚固基团）的灵活性允许为许多溶剂型和无溶剂体系设计各种结构。

离子和非离子分散剂

对于水性油漆或涂料，可以考虑使用阴离子带电和非离子分散剂，使用钠或铵聚羧酸酯和聚合物非离子表面活性剂添加剂的组合，可以在分散涂料的磨基中实现出色的润湿和分散性能，主要的非离子添加剂是烷基酚乙氧基化物（APE），更准确地说是壬基酚乙氧基化物NP 10（10个单位的乙二醇链）。由于毒性问题，NP 10现在被不含APE的非离子取代，具有相同的HLB值。

HLB代表亲水亲脂平衡，用作比较不同疏水性质的非离子表面活性剂的指示值，HLB值可以通过分子中的亲水成分百分比除以5来计算。

与水中高度的离子解离有关，应避免在水性体系中应用阴离子和阳离子分散剂的组合；阴离子和阳离子产物之间的反应可能导致不溶性和表面活性改变。

阳离子胺官能分散剂成功地用于溶剂型体系，例如支持润湿分散过程，由于解离程度低，电子电荷的影响在非极性系统中不太明显。

为什么有这么多不同类型的分散剂？

如果颜料分散剂的锚定基团与固体颗粒的锚定位点之间没有亲和力，则粘合失败，分散剂无法在配方中发挥作用。

颜料和填料表面的化学官能团（锚定位点）变化很大，有些经过表面处理，有些则没有，为了进行适当的锚定，分散剂还带有各种各样的官能团，比如具有胺、酰胺、磺酸盐或磷酸盐锚定基团的种类。

另一方面，分散剂尾部必须可溶于油漆介质并与粘合剂相容，同样根据粘合剂和溶剂的特性，配方设计师需要不同的解决方案。这就是分散剂种类如此广泛的原因。