In son məqalə, biz dispersantların yaranmasını, bəzi mexanizmlərini və funksiyalarını təqdim etdik. Bu hissədə biz dispersantların inkişaf tarixi ilə yanaşı, müxtəlif dövrlərdə dispersantların növlərini araşdıracağıq.

Ənənəvi aşağı molekulyar çəkili isladıcı və dağıdıcı maddə
Ən erkən dispersant təxminən 100 il əvvəl bazara çıxarılan yağ turşusunun trietanolamin duzu idi. Bu dispersant ümumi sənaye boya tətbiqlərində çox səmərəli və qənaətcildir. Onu istifadə etmək mümkün deyil və orta yağlı alkid sistemində ilkin performansı pis deyil.

1940-1970-ci illərdə örtük sənayesində istifadə olunan piqmentlər qeyri-üzvi piqmentlər və daha asan dağılan bəzi üzvi piqmentlər idi. Bu dövrdə dispersantlar bir ucunda piqment lövbər qrupu, digər ucunda isə qətranla uyğun seqment olan səthi aktiv maddələrə bənzər maddələr idi. Əksər molekulların yalnız bir piqment lövbər nöqtəsi var idi.

Struktur baxımdan, onları üç kateqoriyaya bölmək olar:

(1) yağ turşusu törəmələri, o cümlədən yağ turşusu amidləri, yağ turşusu amid duzları və yağ turşusu poliefirləri. Məsələn, 1920-1930-cu illərdə BYK tərəfindən hazırlanmış və Anti-Terra U əldə etmək üçün uzun zəncirli aminlərlə duzlanmış bloklu modifikasiya olunmuş yağ turşuları. Həmçinin DA əlavə reaksiyasına əsaslanan yüksək funksional son qruplara malik BYK-nın P104/104S-i də mövcuddur. Shierli şirkətinin BESM® 9116, çöküntü sənayesində deflokulyasiya edən dispersant və standart dispersantdır. Yaxşı islanma qabiliyyətinə, çökməyə qarşı xüsusiyyətlərə və saxlama stabilliyinə malikdir. Həmçinin korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər və korroziyaya qarşı astarlarda geniş istifadə olunur. BESM® 9104/9104S həmçinin çoxsaylı anker qruplarına malik tipik idarə olunan flokulyasiya dispersantıdır. Dağıldıqda şəbəkə strukturu yarada bilər ki, bu da piqment çöküntüsünü və üzən rəngi idarə etməkdə çox faydalıdır. Yağ turşusu törəməsi olan dispersant xammalları artıq neft-kimya xammalından asılı olmadığı üçün bərpa olunandır.

(2) Üzvi fosfor turşusu efir polimerləri. Bu tip dispersant qeyri-üzvi piqmentlər üçün universal birləşdirici qabiliyyətə malikdir. Məsələn, Shierli şirkətinin BYK 110/180/111 və BESM® 9110/9108/9101, titan dioksidi və qeyri-üzvi piqmentləri dağıtmaq üçün əla dispersantlardır və üstün özlülük azaldılması, rəng inkişafı və saxlama performansına malikdir. Bundan əlavə, Shierli şirkətinin BYK 103 və BESM® 9103, mat şlamları dağıtdıqda əla özlülük azaldılması üstünlükləri və saxlama stabilliyi göstərir.

(3) Qeyri-ion alifatik poliefirlər və alkilfenol polioksietilen efirləri. Bu tip dispersantın molekulyar çəkisi ümumiyyətlə 2000 q/mol-dan azdır və daha çox qeyri-üzvi piqmentlərin və doldurucuların dispersiyasına yönəlmişdir. Onlar üyüdülmə zamanı piqmentlərin islanmasına kömək edə bilər, qeyri-üzvi piqmentlərin səthində effektiv şəkildə adsorbsiya edə bilər və piqmentlərin təbəqələşməsinin və çökməsinin qarşısını ala bilər, flokulyasiyanı idarə edə və üzən rənglərin qarşısını ala bilər. Lakin, kiçik molekulyar çəkilərinə görə, onlar effektiv sterik maneə yarada bilməzlər, həmçinin boya təbəqəsinin parıltısını və aydınlığını artıra bilməzlər. İon anker qrupları üzvi piqmentlərin səthində adsorbsiyalana bilməz.

Yüksək molekulyar çəkili dispersantlar
1970-ci ildə üzvi piqmentlər çox miqdarda istifadə olunmağa başladı. ICI-nin ftalosiyanin piqmentləri, DuPont-un kinakridon piqmentləri, CIBA-nın azo kondensasiya piqmentləri, Clariant-ın benzimidazolon piqmentləri və s. hamısı sənayeləşmiş və 1970-ci illərdə bazara daxil olmuşdur. Orijinal aşağı molekulyar çəkili isladıcı və dispersiyaedici maddələr artıq bu piqmentləri sabitləşdirə bilmirdi və yeni yüksək molekulyar çəkili dispersantlar hazırlanmağa başladı.

Bu tip dispersantın molekulyar çəkisi 5000-25000 q/mol təşkil edir və molekulda çox sayda piqment lövbər qrupu var. Polimer əsas zənciri geniş uyğunluq təmin edir və həll olunmuş yan zənciri sterik maneə yaradır, beləliklə piqment hissəcikləri tamamilə deflokulyasiya olunmuş və sabit vəziyyətdə olur. Yüksək molekulyar çəkili dispersantlar müxtəlif piqmentləri sabitləşdirə və üzən rəng və üzən kimi problemləri, xüsusən də kiçik hissəcik ölçüsü və asan flokulyasiyaya malik üzvi piqmentlər və karbon qarası üçün tamamilə həll edə bilər. Yüksək molekulyar çəkili dispersantlar, molekulyar zəncirdə çoxsaylı piqment lövbər qrupları olan deflokulyasiyaedici dispersantlardır ki, bu da rəng pastasının özlülüyünü güclü şəkildə azalda, piqmentin rəngləmə gücünü, boya parıltısını və canlılığını yaxşılaşdıra və şəffaf piqmentlərin şəffaflığını artıra bilər. Su əsaslı sistemlərdə yüksək molekulyar çəkili dispersantlar əla suya davamlılığa və sabunlaşma müqavimətinə malikdir. Əlbəttə ki, yüksək molekulyar çəkili dispersantların da bəzi yan təsirləri ola bilər ki, bunlar əsasən dispersantın amin dəyərindən irəli gəlir. Yüksək amin dəyəri saxlama zamanı epoksi sistemlərinin özlülüyünün artmasına səbəb olacaq; iki komponentli poliuretanların aktivləşmə müddətinin azalması (aromatik izosiyanatlar istifadə etməklə); turşu ilə bərkimə sistemlərinin reaktivliyinin azalması; və havada quruyan alkidlərdə kobalt katalizatorlarının katalitik təsirinin zəifləməsi.

Kimyəvi quruluş baxımından bu tip dispersant əsasən üç kateqoriyaya bölünür:

(1) Tipik poliuretan dispersantları olan yüksək molekulyar çəkili poliuretan dispersantları. Məsələn, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 və ən son nəsil poliuretan dispersantları BYK 2155 və BESM® 9248. Bu tip dispersant nisbətən erkən ortaya çıxdı və geniş auditoriyaya malikdir. Üzvi piqmentlər və karbon qara üçün yaxşı özlülük azaldılması və rəng inkişaf xüsusiyyətlərinə malikdir və bir vaxtlar üzvi piqmentlər üçün standart dispersant olmuşdur. Ən son nəsil poliuretan dispersantları həm özlülük azaldılması, həm də rəng inkişaf xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmışdır. BYK 170 və BESM® 9107 turşu katalizli sistemlər üçün daha uyğundur. Dispersantın amin dəyəri yoxdur, bu da boya saxlanması zamanı aqlomerasiya riskini azaldır və boyanın qurumasına təsir göstərmir.

(2) Poliakrilat dispersantları. BYK 190 və BESM® 9003 kimi bu dispersantlar su əsaslı örtüklər üçün universal standart dispersantlara çevrilmişdir.

(3) Hiperbudaqlı polimer dispersantları. Ən çox istifadə edilən hiperbudaqlı dispersantlar uzun zəncirli poliesterlərə əsaslanan amidlər + imidlər olan Lubrizol 24000 və BESM® 9240-dır. Bu iki məhsul, əsasən piqmentləri sabitləşdirmək üçün poliester əsasına əsaslanan patentləşdirilmiş məhsullardır. Karbon qarasını idarə etmək qabiliyyəti hələ də əladır. Bununla belə, poliester aşağı temperaturda kristallaşacaq və həmçinin hazır boyada çökəcək. Bu problem o deməkdir ki, 24000 yalnız mürəkkəblərdə istifadə edilə bilər. Axı, mürəkkəb sənayesində karbon qarasını dağıtmaq üçün istifadə edildikdə çox yaxşı rəng inkişafı və sabitlik göstərə bilər. Kristallaşma performansını yaxşılaşdırmaq üçün Lubrizol 32500 və BESM® 9245 bir-birinin ardınca ortaya çıxdı. İlk iki kateqoriya ilə müqayisədə hiperbudaqlı polimer dispersantları sferik molekulyar quruluşa və yüksək konsentrasiyalı piqment yaxınlıq qruplarına malikdir, adətən əla rəng inkişafı və daha güclü özlülük azaldılması performansına malikdir. Poliuretan dispersantların uyğunluğu geniş diapazonda tənzimlənə bilər, əsasən uzun yağdan qısa yağa qədər bütün alkid qatranlarını, bütün doymuş poliester qatranlarını və hidroksil akril qatranlarını əhatə edir və əksər karbon qaralarını və müxtəlif strukturlu üzvi piqmentləri sabitləşdirə bilər. 6000-15000 molekulyar çəki arasında hələ də çox sayda müxtəlif dərəcəli məhsullar mövcud olduğundan, müştərilər uyğunluq və əlavə miqdarı üçün yoxlama aparmalıdırlar.

İdarə edilə bilən sərbəst radikal polimerləşmə dispersantları
1990-cı ildən sonra piqment dispersiyasına bazar tələbi daha da yaxşılaşdı və polimer sintez texnologiyasında irəliləyişlər oldu və ən son nəsil idarə olunan sərbəst radikal polimerləşmə dispersantları hazırlanmışdır.

İdarəolunan sərbəst radikal polimerləşmə (CFRP) polimerin bir ucunda bir lövbər qrupu, digər ucunda isə solvatlanmış seqment olan dəqiq hazırlanmış bir quruluşa malikdir. CFRP ənənəvi polimerləşmə ilə eyni monomerlərdən istifadə edir, lakin monomerlər molekulyar seqmentlərdə daha müntəzəm şəkildə yerləşdiyinə və molekulyar çəki paylanması daha vahid olduğuna görə sintez edilmiş polimer dispersantının performansı keyfiyyətcə sıçrayışa malikdir. Bu səmərəli lövbər qrupu dispersantın antiflokulyasiya qabiliyyətini və piqmentin rəng inkişafını xeyli yaxşılaşdırır. Dəqiq solvatlanmış seqment dispersanta daha aşağı rəngli pasta üyütmə özlülüyü və yüksək piqment əlavəsi verir və dispersant müxtəlif qətran əsaslı materiallarla geniş uyğunluğa malikdir.

Müasir örtük dispersantlarının inkişaf tarixi 100 ildən azdır. Bazarda müxtəlif piqmentlər və sistemlər üçün bir çox növ dispersant mövcuddur. Dispersant xammalının əsas mənbəyi hələ də neft-kimya xammalıdır. Dispersantlarda bərpa olunan xammalın nisbətinin artırılması çox perspektivli bir inkişaf istiqamətidir. Dispersantların inkişaf prosesindən dispersantlar getdikcə daha səmərəli hala gəlir. İstər özlülüyün azaldılması qabiliyyəti, istərsə də rəng inkişafı və digər qabiliyyətlərin eyni vaxtda yaxşılaşması olsun, bu proses gələcəkdə də davam edəcək.

Nanjing Reborn New Materials təmin edirboyalar və örtüklər üçün nəmləndirici dispersant agent, o cümlədən Disperbyk ilə uyğun gələnlər.