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為了達(dá)到有效地分散,超分散劑必須牢固地吸附或錨定在顏料顆粒表面。大多數(shù)顏料是按照有機(jī)和無機(jī)來分類。無機(jī)顏料如二氧化鈦、氧化鐵、鉛鉻黃等。這些顏料表面的極性使它們以官能基進(jìn)入離子鍵。這種離子鍵是由顏料顆粒和超分散劑的相反電荷或者兩種物質(zhì)之間的氫核遷移產(chǎn)生的。有機(jī)顏料起表面為非極性,因此通常不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)的離子鍵。通過不聽的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)供選擇的錨定基產(chǎn)生吸附和立體穩(wěn)定的作用。
在顏料表面的錨定,可以通過官能基也可以通過聚合物,實(shí)際錨定可通過各種不同的機(jī)理產(chǎn)生,最有可能的機(jī)理是取決于顏料顆粒表面的性質(zhì)。
無機(jī)顏料活性比較強(qiáng),在其顆粒表面電荷和超分散劑相反電荷官能基之間容易產(chǎn)生離子鍵。在超分散劑多點(diǎn)錨定基上使用一系列弱基代替一個(gè)強(qiáng)的錨定基,這樣的多點(diǎn)機(jī)理類似于樹脂分散體。使用表面改性劑和超分散劑對(duì)某些顏料非極性表面提供了良好的錨定。
分散劑結(jié)構(gòu)中是聚合溶劑化鏈,為了有效地對(duì)溶劑型涂料分散,需要增加鏈長以提供良好的溶解性和立體穩(wěn)定化。隨著增加穩(wěn)定性,聚合鏈應(yīng)具有良好的溶劑化和大的立體位阻或者有可能會(huì)回繞到顏料顆粒上影響位阻或者有可能使鏈與鏈之間糾纏,使顏料顆粒間相互太接近而為一體,這樣會(huì)導(dǎo)致絮凝的產(chǎn)生。
超分散劑與傳統(tǒng)分散劑之間唯一的差別是超分散劑能形成非常弱的膠束,在研磨或粉碎過程容易遷移到顏料顆粒表面,阻止重新絮凝。
使用超分散劑可以獲得高顏料濃度下的低黏度,顏料的填充水平可以提高到常規(guī)水平的兩倍。超分散劑在分散階段甚至不需要添加樹脂即可達(dá)到所要求的穩(wěn)定性,還可使色漆的制造工藝流程更靈活更經(jīng)濟(jì),提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本。超分散劑應(yīng)用的潛在優(yōu)點(diǎn)還有待進(jìn)一步開發(fā)。