Los dispersantes son aditivos superficiales que se utilizan para estabilizar partículas sólidas en materiales como adhesivos, pinturas, plásticos y mezclas de plásticos.

Antiguamente, los recubrimientos prácticamente no necesitaban dispersantes. Sistemas como las pinturas alquídicas y nitrocelulósicas no los requerían. Los dispersantes no aparecieron hasta la llegada de las pinturas de resina acrílica y de poliéster. Esto también está estrechamente relacionado con el desarrollo de los pigmentos, ya que la aplicación de pigmentos de alta gama requiere el uso de dispersantes.
Los dispersantes son aditivos superficiales que se utilizan para estabilizar partículas sólidas en medios como adhesivos, pinturas, plásticos y mezclas de plásticos. Un extremo del agente es una cadena de solvatación que se disuelve en diversos medios de dispersión, y el otro extremo es un grupo de anclaje de pigmento que se adsorbe en la superficie de diversos pigmentos y se utiliza para transformarlos en una interfaz sólido-líquido (solución de pigmento/resina).

La solución de resina debe penetrar en los espacios entre los aglomerados de pigmento. Todos los pigmentos existen como aglomerados, que son "colecciones" de partículas de pigmento, con aire y humedad contenidos en los espacios internos entre las partículas individuales. Las partículas están en contacto entre sí en los bordes y esquinas, y las interacciones entre ellas son relativamente pequeñas, por lo que estas fuerzas pueden superarse con equipos de dispersión comunes. Por otro lado, los agregados son más compactos y existe contacto cara a cara entre las partículas individuales de pigmento, por lo que es mucho más difícil dispersarlos en partículas primarias. Durante el proceso de molienda para la dispersión del pigmento, los aglomerados de pigmento se van reduciendo gradualmente; la situación ideal es obtener partículas primarias.

El proceso de molienda del pigmento se puede dividir en los siguientes tres pasos: el primer paso es la humectación. Bajo agitación, todo el aire y la humedad de la superficie del pigmento se expulsan y se reemplazan por la solución de resina. El dispersante mejora la humectabilidad del pigmento, transformando la interfaz sólido/gas en una interfaz sólido/líquido y mejorando la eficiencia de la molienda; el segundo paso es el proceso de molienda de dispersión del pigmento propiamente dicho. Mediante el impacto de energía mecánica y la fuerza de cizallamiento, los aglomerados de pigmento se rompen y el tamaño de partícula se reduce a partículas primarias. Cuando el pigmento se abre por la fuerza mecánica, el dispersante adsorbe y envuelve rápidamente las partículas de menor tamaño; en el tercer y último paso, la dispersión del pigmento debe ser lo suficientemente estable para evitar la formación de floculación incontrolada.

El uso de un dispersante adecuado permite mantener las partículas de pigmento a una distancia apropiada entre sí sin restablecer el contacto. En la mayoría de las aplicaciones, se busca un estado defloculado estable. En algunas aplicaciones, la dispersión de pigmento puede permanecer estable bajo condiciones de cofloculación controlada. Los agentes humectantes reducen la diferencia de tensión superficial entre el pigmento y la solución de resina, acelerando la humectación de los aglomerados de pigmento por la resina; los agentes dispersantes mejoran la estabilidad de la dispersión de pigmento. Por lo tanto, un mismo producto suele combinar las funciones de agente humectante y dispersante.

La dispersión de pigmentos es un proceso que va desde el estado agregado al estado disperso. A medida que disminuye el tamaño de las partículas y aumenta la superficie, también aumenta la energía superficial del sistema.
Dado que la energía superficial del sistema disminuye espontáneamente, cuanto mayor sea el aumento de la superficie, mayor será la energía que se requiere aplicar externamente durante el proceso de molienda, y mayor será el efecto estabilizador del dispersante necesario para mantener la estabilidad de la dispersión del sistema. En general, los pigmentos inorgánicos tienen partículas de mayor tamaño, superficies específicas más pequeñas y mayor polaridad superficial, por lo que son más fáciles de dispersar y estabilizar; mientras que diversos pigmentos orgánicos y el negro de humo tienen partículas de menor tamaño, superficies específicas más grandes y menor polaridad superficial, por lo que son más difíciles de dispersar y estabilizar.

Por lo tanto, los dispersantes proporcionan principalmente tres aspectos de rendimiento: (1) mejorar la humectación del pigmento y la eficiencia de molienda; (2) reducir la viscosidad y mejorar la compatibilidad con el material base, mejorar el brillo, la plenitud y la nitidez de la imagen, y mejorar la estabilidad de almacenamiento; (3) aumentar la fuerza de tinte del pigmento y la concentración del pigmento, y mejorar la estabilidad del tinte del color.

Nanjing Reborn New Materials ofreceAgente humectante dispersante para pinturas y recubrimientos, incluyendo algunos que coinciden con Disperbyk.

In artículo siguienteExploraremos los tipos de dispersantes en diferentes períodos, junto con la historia del desarrollo de los mismos.