I disperdenti sono additivi di superficie utilizzati per stabilizzare le particelle solide in materiali quali adesivi, vernici, materie plastiche e miscele di materie plastiche.

In passato, i rivestimenti non necessitavano sostanzialmente di disperdenti. Sistemi come le vernici alchidiche e nitro non richiedevano l'uso di disperdenti. Questi ultimi sono comparsi solo con le vernici a base di resina acrilica e poliestere. Ciò è strettamente legato anche allo sviluppo dei pigmenti, poiché l'applicazione di pigmenti di alta qualità non può prescindere dall'utilizzo di disperdenti.
I disperdenti sono additivi di superficie utilizzati per stabilizzare particelle solide in mezzi quali adesivi, vernici, materie plastiche e miscele di materie plastiche. Un'estremità di essi è costituita da una catena di solvatazione che può essere disciolta in vari mezzi disperdenti, mentre l'altra estremità è un gruppo di ancoraggio del pigmento che può essere adsorbito sulla superficie di vari pigmenti e utilizzato per trasformare un'interfaccia solido/liquido (soluzione pigmento/resina).

La soluzione di resina deve penetrare negli spazi tra gli agglomerati di pigmento. Tutti i pigmenti esistono sotto forma di agglomerati, ovvero "aggregazioni" di particelle di pigmento, con aria e umidità contenute negli spazi interni tra le singole particelle. Le particelle sono a contatto tra loro sui bordi e sugli angoli, e le interazioni tra di esse sono relativamente deboli, pertanto queste forze possono essere superate dalle normali apparecchiature di dispersione. D'altra parte, gli aggregati sono più compatti e vi è un contatto diretto tra le singole particelle di pigmento, quindi è molto più difficile disperderli in particelle primarie. Durante il processo di macinazione per la dispersione dei pigmenti, gli agglomerati di pigmento si riducono gradualmente di dimensioni; la situazione ideale è quella di ottenere particelle primarie.

Il processo di macinazione del pigmento può essere suddiviso nelle seguenti tre fasi: la prima fase è la bagnatura. Mediante agitazione, tutta l'aria e l'umidità presenti sulla superficie del pigmento vengono espulse e sostituite dalla soluzione di resina. Il disperdente migliora la bagnabilità del pigmento, trasformando l'interfaccia solido/gas in un'interfaccia solido/liquido e migliorando l'efficienza di macinazione; la seconda fase è il processo di dispersione del pigmento vero e proprio. Attraverso l'impatto di energia meccanica e la forza di taglio, gli agglomerati di pigmento vengono disgregati e la dimensione delle particelle viene ridotta a particelle primarie. Quando il pigmento viene disperso dalla forza meccanica, il disperdente assorbe e avvolge rapidamente le particelle di piccole dimensioni; nella terza e ultima fase, la dispersione del pigmento deve essere sufficientemente stabile da prevenire la formazione di una flocculazione incontrollata.

L'utilizzo di un disperdente idoneo permette di mantenere le particelle di pigmento a una distanza adeguata l'una dall'altra, senza che si verifichi il contatto. Nella maggior parte delle applicazioni, si desidera uno stato deflocculato stabile. In alcune applicazioni, la dispersione di pigmento può rimanere stabile in condizioni di coflocculazione controllata. Gli agenti bagnanti possono ridurre la differenza di tensione superficiale tra il pigmento e la soluzione di resina, accelerando la bagnatura degli agglomerati di pigmento da parte della resina; gli agenti disperdenti migliorano la stabilità della dispersione di pigmento. Pertanto, lo stesso prodotto svolge spesso la funzione sia di agente bagnante che di agente disperdente.

La dispersione dei pigmenti è un processo che porta da uno stato aggregato a uno stato disperso. Man mano che la dimensione delle particelle diminuisce e la superficie aumenta, aumenta anche l'energia superficiale del sistema.
Poiché l'energia superficiale del sistema è un processo che diminuisce spontaneamente, più evidente è l'aumento della superficie, maggiore è l'energia che deve essere applicata dall'esterno durante il processo di macinazione e più forte deve essere l'effetto stabilizzante del disperdente per mantenere la stabilità della dispersione del sistema. In generale, i pigmenti inorganici hanno dimensioni delle particelle maggiori, superfici specifiche inferiori e polarità superficiale più elevata, quindi sono più facili da disperdere e stabilizzare; mentre i vari pigmenti organici e il nerofumo hanno dimensioni delle particelle più piccole, superfici specifiche maggiori e polarità superficiale inferiore, quindi è più difficile disperderli e stabilizzarli.

Pertanto, i disperdenti forniscono principalmente tre aspetti prestazionali: (1) miglioramento della bagnabilità del pigmento e miglioramento dell'efficienza di macinazione; (2) riduzione della viscosità e miglioramento della compatibilità con il materiale di base, miglioramento della brillantezza, della pienezza e della nitidezza dell'immagine e miglioramento della stabilità di conservazione; (3) aumento della forza colorante del pigmento e della concentrazione del pigmento e miglioramento della stabilità della colorazione.

Nanjing Reborn New Materials fornisceAgente disperdente bagnante per vernici e rivestimenti, tra cui alcuni che corrispondono a Disperbyk.

In articolo successivoEsploreremo le tipologie di disperdenti in diversi periodi, analizzando la storia del loro sviluppo.