Dispersan adalah aditif permukaan yang digunakan untuk menstabilkan partikel padat dalam media seperti perekat, cat, plastik, dan campuran plastik.
Di masa lalu, lapisan cat pada dasarnya tidak membutuhkan dispersan. Sistem seperti cat alkid dan nitro tidak membutuhkan dispersan. Dispersan baru muncul pada cat resin akrilik dan cat resin poliester. Hal ini juga berkaitan erat dengan perkembangan pigmen, karena penggunaan pigmen berkualitas tinggi tidak dapat dipisahkan dari bantuan dispersan.
Dispersan adalah aditif permukaan yang digunakan untuk menstabilkan partikel padat dalam media seperti perekat, cat, plastik, dan campuran plastik. Salah satu ujungnya adalah rantai pelarut yang dapat larut dalam berbagai media dispersi, dan ujung lainnya adalah gugus penambat pigmen yang dapat teradsorpsi pada permukaan berbagai pigmen dan digunakan untuk mengubahnya menjadi antarmuka padat/cair (larutan pigmen/resin).
Larutan resin harus menembus ruang di antara aglomerat pigmen. Semua pigmen ada sebagai aglomerat pigmen, yang merupakan "kumpulan" partikel pigmen, dengan udara dan kelembapan yang terkandung di ruang internal di antara partikel pigmen individual. Partikel-partikel tersebut saling bersentuhan di tepi dan sudut, dan interaksi antar partikel relatif kecil, sehingga gaya-gaya ini dapat diatasi oleh peralatan dispersi biasa. Di sisi lain, agregat lebih padat, dan terdapat kontak tatap muka antara partikel pigmen individual, sehingga jauh lebih sulit untuk mendispersikannya menjadi partikel primer. Selama proses penggilingan dispersi pigmen, aglomerat pigmen secara bertahap menjadi lebih kecil; situasi idealnya adalah mendapatkan partikel primer.
Proses penggilingan pigmen dapat dibagi menjadi tiga langkah berikut: langkah pertama adalah pembasahan. Dengan pengadukan, semua udara dan kelembapan di permukaan pigmen dikeluarkan dan digantikan oleh larutan resin. Dispersan meningkatkan kemampuan pembasahan pigmen, mengubah antarmuka padat/gas menjadi antarmuka padat/cair dan meningkatkan efisiensi penggilingan; langkah kedua adalah proses penggilingan dispersi pigmen yang sebenarnya. Melalui benturan energi mekanik dan gaya geser, aglomerat pigmen dipecah dan ukuran partikel dikurangi menjadi partikel primer. Ketika pigmen dipecah oleh gaya mekanik, dispersan akan segera terserap dan membungkus partikel berukuran kecil; pada langkah ketiga terakhir, dispersi pigmen harus cukup stabil untuk mencegah pembentukan flokulasi yang tidak terkontrol.
Penggunaan zat pendispersi yang sesuai dapat menjaga partikel pigmen pada jarak yang sesuai satu sama lain tanpa mengembalikan kontak. Dalam sebagian besar aplikasi, keadaan deflokulasi yang stabil diinginkan. Dalam beberapa aplikasi, dispersi pigmen dapat tetap stabil di bawah kondisi koflokulasi yang terkontrol. Zat bantu pembasah dapat mengurangi perbedaan tegangan permukaan antara pigmen dan larutan resin, mempercepat pembasahan aglomerat pigmen oleh resin; zat bantu pendispersi meningkatkan stabilitas dispersi pigmen. Oleh karena itu, produk yang sama seringkali memiliki fungsi sebagai zat bantu pembasah dan pendispersi.
Dispersi pigmen adalah proses dari keadaan agregat ke keadaan terdispersi. Seiring dengan berkurangnya ukuran partikel dan meningkatnya luas permukaan, energi permukaan sistem juga meningkat.
Karena energi permukaan sistem merupakan proses yang menurun secara spontan, semakin besar peningkatan luas permukaan, semakin banyak energi yang dibutuhkan dari luar selama proses penggilingan, dan semakin kuat efek penstabil dari dispersan yang dibutuhkan untuk menjaga stabilitas dispersi sistem. Umumnya, pigmen anorganik memiliki ukuran partikel yang lebih besar, luas permukaan spesifik yang lebih rendah, dan polaritas permukaan yang lebih tinggi, sehingga lebih mudah didispersikan dan distabilkan; sedangkan berbagai pigmen organik dan karbon hitam memiliki ukuran partikel yang lebih kecil, luas permukaan spesifik yang lebih besar, dan polaritas permukaan yang lebih rendah, sehingga lebih sulit untuk didispersikan dan distabilkan.
Oleh karena itu, dispersan terutama memberikan tiga aspek kinerja: (1) meningkatkan pembasahan pigmen dan meningkatkan efisiensi penggilingan; (2) mengurangi viskositas dan meningkatkan kompatibilitas dengan bahan dasar, meningkatkan kilap, kekenyalan dan kejelasan gambar, serta meningkatkan stabilitas penyimpanan; (3) meningkatkan kekuatan pewarnaan pigmen dan konsentrasi pigmen serta meningkatkan stabilitas pewarnaan warna.
Nanjing Reborn New Materials menyediakanzat pendispersi pembasah untuk cat dan pelapis, termasuk beberapa yang cocok dengan Disperbyk.
In artikel selanjutnya, kita akan mengeksplorasi jenis-jenis dispersan pada periode yang berbeda beserta sejarah perkembangan dispersan tersebut.
Waktu posting: 25 April 2025
