涂料分散剂的作用

分散剂是可以提高和改善液体或固体物料分散性能的一种助剂。其主要的作用是降低固-液和液-液间的界面张力。在涂料及油墨的制造过程中，颜料的分散是至关重要的环节。

如果要使得细小的颜料颗粒均匀的分散在连续相中，需要加入分散剂，它可以使整个的体系处于一个稳定的状态。分散剂的应用效果能直接影响到所制备的产品品质以及性能。

分散剂的特点

分散剂在应用上具有以下特点：

1.在短时间内完全润湿固体颗粒，缩短颗粒的研磨时间；

2.使分散体系中固体颗粒的含量大幅度增加；

3.令固体颗粒不但分散均勻，而且稳定性好，最终明显提高分散体系的使用性能。

分散剂的分类及其机理

初步估算，世界上现存有1000多种物质具有分散作用，根据分散剂的研究领域及组成可以分成无机分散剂、小分子有机分散剂和高分子分散剂。

1.无机分散剂

无机分散剂分散机理：无机分散剂主要是指各种无机盐，其分散稳定机理是双电子层排斥稳定。主要是通过静电物理吸附、特性吸附、定位粒子吸附等方式使颜料粒子带上正电荷或负电荷，增大粒子表面的静电斥力，使粒子在热运动、布朗运动过程中难以进一步靠拢而团聚。

2.有机小分子分散剂

有机小分子分散剂分散机理：小分子有机分散剂主要通过疏水链吸附在颜填料粒子表面，亲水基团在水中形成一定的双电层以提供静电斥力稳定作用，一部分疏水链和疏水链之间形成空间位阻作用，从而对颜填料粒子进行有效的分散。

有机小分子分散剂分类：有机小分子分散剂主要是指各类表面活性剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂与两性离子型表面活性剂。

（1）阴离子型润湿分散剂

亲水和亲油的基团分别处于分子的两段，形成不对称的亲水亲油分子结构，如：油酸钠、羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐。

（2）阳离子型润湿分散剂

主要是非极性基带正电荷的化合物。主要有脂肪胺盐、季铵盐等。阳离子表面活性剂吸附力强，对炭黑、有机颜料分散效果比较好。

（3）非离子型润湿分散剂

在水中在水中不产生离子，这种类型的分散剂由于含有亲水性极强的功能基团，所以能溶解于水。例如，脂肪醇、脂肪酸或烷基苯酚与氧化乙烯的缩合产品，聚氧乙烯烷基酰胺等。

（4）两性型润湿分散剂

根据介质的不同，两性型分散剂可在水溶液中离子化并生成具有阳离子或阴离子分散剂特征的化合物。例如，氨基磺酸及氨基磷酸的取代衍生物等。

3.高分子型分散剂

高分子分散剂也称为聚合物分散剂或超分散剂，聚合物分散剂的分子量一般在1K～10W之间。

分子中含有结构、功能完全不同的两个部分：一部分为锚固基团，可通过离子对（氨基、羧酸、磺酸、磷酸基等）、氢键（聚醚可以通过氢键受体产生锚固作用）、范德华力等作用以单点锚固或多点锚固的形式紧密地结合在颗粒表面上；另一部分为可被分散介质溶剂化的聚合物链，它通过空间位阻效应对颗粒的分散起稳定作用。常见的高分子型分散剂有丙烯酸酯类分散剂、高活性聚醚、聚酯型分散剂、聚（酯-酰胺）类分散剂等。

分散剂的分散机理其中主要有以下三种机理：

双电层排斥及空间稳定机理

（1）双电层分散理论

带电胶粒之间存在着两种相互作用力；双电层重叠时的静电斥力和粒子间的范德华吸引力。它们的相互作用决定了胶体的稳定性。

（2）空间位阻稳定机理

对于添加高分子聚合物作为分散剂的的物系，可以用空间位阻稳定机理来解释。

（3）空间稳定机理

高分子化合物被粘到颜料表面，颜料粒子接触的更严密，使颜料粒子在很大空间失去了自由碰撞能力，同时使熵值降低，使粒子间排斥作用增大，使离子不容易接触，使体系依然具有稳定性。

分散剂的发展趋势

在涂料和油墨的制造过程中，颜料的分散是至关重要的环节。如果要使得细小的颜料颗粒均匀的分散在连续相中，需要加入分散剂，分散剂凭借其特有的分子结构和相应的分散原理可以使整个的体系处于一个稳定的状态。人们对分散剂的要求越来越高，人们选择用量少、分散性能好、低毒，对生态环境影响小的分散剂是必然的趋势。