In соңғы мақала, біз диспергенттердің пайда болуын, диспергенттердің кейбір механизмдері мен функцияларын таныстырдық. Бұл үзіндіде біз диспергенттердің даму тарихымен бірге әртүрлі кезеңдегі диспергенттердің түрлерін қарастырамыз.

Дәстүрлі төмен молекулалық салмақтағы ылғалдандыру және дисперсиялау агенті
Ең алғашқы диспергатор май қышқылының триэтаноламин тұзы болды, ол шамамен 100 жыл бұрын нарыққа шығарылды. Бұл диспергатор жалпы өнеркәсіптік бояу қолданбаларында өте тиімді және үнемді. Оны қолдану мүмкін емес емес, және оның орташа майлы алкид жүйесіндегі бастапқы өнімділігі жаман емес.

1940-1970 жылдары жабындар өнеркәсібінде қолданылатын пигменттер бейорганикалық пигменттер және оңай таралатын кейбір органикалық пигменттер болды. Бұл кезеңдегі диспергаторлар бір ұшында пигмент бекіту тобы, ал екінші ұшында шайырмен үйлесімді сегменті бар беттік белсенді заттарға ұқсас заттар болды. Көптеген молекулаларда тек бір ғана пигмент бекіту нүктесі болды.

Құрылымдық тұрғыдан оларды үш санатқа бөлуге болады:

(1) май қышқылдарының туындылары, соның ішінде май қышқылдарының амидтері, май қышқылдарының амид тұздары және май қышқылдарының полиэфирлері. Мысалы, 1920-1930 жылдары BYK әзірлеген блоктары бар модификацияланған май қышқылдары, олар Anti-Terra U алу үшін ұзын тізбекті аминдермен тұздалған. Сондай-ақ, DA қосу реакциясына негізделген жоғары функционалдық соңғы топтары бар BYK P104/104S бар. Shierli компаниясының BESM® 9116 - шпатлевка өнеркәсібінде дефлокуляциялық диспергатор және стандартты диспергатор. Ол жақсы ылғалдануға, шөгуге қарсы қасиеттерге және сақтау тұрақтылығына ие. Ол сондай-ақ коррозияға қарсы қасиеттерді жақсарта алады және коррозияға қарсы праймерлерде кеңінен қолданылады. BESM® 9104/9104S сонымен қатар бірнеше бекіту топтары бар типтік бақыланатын флокуляциялық диспергатор. Ол дисперсті кезде желілік құрылым түзе алады, бұл пигменттің шөгуін және өзгермелі түсті бақылауда өте пайдалы. Май қышқылдарының туынды диспергаторлық шикізаты енді мұнай-химия шикізатына тәуелді емес болғандықтан, олар жаңартылатын болып табылады.

(2) Органикалық фосфор қышқылының эфир полимерлері. Диспергатордың бұл түрі бейорганикалық пигменттерді әмбебап бекіту қабілетіне ие. Мысалы, Shierli компаниясының BYK 110/180/111 және BESM® 9110/9108/9101 титан диоксиді мен бейорганикалық пигменттерді дисперсиялауға арналған тамаша диспергаторлар болып табылады, олар тұтқырлықты төмендетудің, түстің пайда болуының және сақтау өнімділігінің тамаша көрсеткіштеріне ие. Сонымен қатар, Shierli компаниясының BYK 103 және BESM® 9103 екеуі де күңгірт суспензияларды дисперсиялау кезінде тұтқырлықты төмендетудің тамаша артықшылықтарын және сақтау тұрақтылығын көрсетеді.

(3) Иондық емес алифатты полиэфирлер және алкилфенол полиоксиэтилен эфирлері. Бұл диспергатордың молекулалық салмағы әдетте 2000 г/мольден аз және ол бейорганикалық пигменттер мен толтырғыштардың дисперсиясына көбірек назар аударады. Олар ұнтақтау кезінде пигменттерді сулауға көмектеседі, бейорганикалық пигменттердің бетінде тиімді адсорбцияланады және пигменттердің стратификациясы мен тұнбасының алдын алады, сондай-ақ флокуляцияны бақылап, түстердің қалқымалы болуына жол бермейді. Дегенмен, молекулалық салмағы аз болғандықтан, олар тиімді стериялық кедергі келтіре алмайды, сонымен қатар бояу қабықшасының жылтырлығы мен айқындығын жақсарта алмайды. Иондық бекіту топтарын органикалық пигменттердің бетінде адсорбциялау мүмкін емес.

Жоғары молекулалық салмақты диспергаторлар
1970 жылы органикалық пигменттер көп мөлшерде қолданыла бастады. ICI фталоцианин пигменттері, DuPont хинакридон пигменттері, CIBA азоконденсация пигменттері, Clariant бензимидазолон пигменттері және т.б. барлығы өнеркәсіптік түрде дамытылып, 1970 жылдары нарыққа шықты. Бастапқы төмен молекулалық салмақтағы ылғалдандырғыш және диспергирлеуші ​​агенттер енді бұл пигменттерді тұрақтандыра алмады, сондықтан жаңа жоғары молекулалық салмақтағы диспергенттер жасала бастады.

Дисперганттың бұл түрінің молекулалық салмағы 5000-25000 г/моль, молекулада пигменттік бекіту топтары көп. Полимердің негізгі тізбегі кең үйлесімділікті қамтамасыз етеді, ал ерітілген бүйір тізбегі стерикалық кедергіні қамтамасыз етеді, сондықтан пигмент бөлшектері толығымен дефлокуляцияланған және тұрақты күйде болады. Жоғары молекулалық салмақты дисперганттар әртүрлі пигменттерді тұрақтандыра алады және қалқымалы түс және қалқымалы түс сияқты мәселелерді толығымен шеше алады, әсіресе органикалық пигменттер мен көміртегі қара үшін бөлшектердің мөлшері аз және флокуляциясы оңай. Жоғары молекулалық салмақты дисперганттар - бұл молекулалық тізбекте бірнеше пигменттік бекіту топтары бар дефлокуляциялық дисперганттар, бұл түсті паста тұтқырлығын айтарлықтай төмендетуге, пигменттің реңк беріктігін, бояу жылтырлығын және ашықтығын жақсартуға және мөлдір пигменттердің мөлдірлігін жақсартуға мүмкіндік береді. Су негізіндегі жүйелерде жоғары молекулалық салмақты дисперганттар суға төзімділікке және сабындануға төзімділікке тамаша ие. Әрине, жоғары молекулалық салмақты дисперганттардың кейбір жанама әсерлері де болуы мүмкін, олар негізінен дисперганттың аминдік мәнінен туындайды. Жоғары аминдік мән сақтау кезінде эпоксидті жүйелердің тұтқырлығының жоғарылауына әкеледі; екі компонентті полиуретандардың белсендіру кезеңінің қысқаруы (ароматты изоцианаттарды қолдану); қышқылмен қатаю жүйелерінің реактивтілігінің төмендеуі; және ауада кептірілетін алкидтердегі кобальт катализаторларының каталитикалық әсерінің әлсіреуі.

Химиялық құрылымы тұрғысынан бұл диспергатор түрі негізінен үш санатқа бөлінеді:

(1) Полиуретанды дисперганттардың типтік түрі болып табылатын жоғары молекулалық салмақты полиуретанды дисперганттар. Мысалы, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 және полиуретанды дисперганттардың соңғы буыны BYK 2155 және BESM® 9248. Дисперганттың бұл түрі салыстырмалы түрде ерте пайда болды және кең аудиторияға ие. Ол органикалық пигменттер мен көміртегі қара үшін жақсы тұтқырлықты төмендету және түс дамыту қасиеттеріне ие және бір кездері органикалық пигменттер үшін стандартты диспергант болды. Полиуретанды дисперганттардың соңғы буыны тұтқырлықты төмендету және түс дамыту қасиеттерін айтарлықтай жақсартты. BYK 170 және BESM® 9107 қышқыл-катализденетін жүйелер үшін қолайлырақ. Диспергантта амин мәні жоқ, бұл бояуды сақтау кезінде агломерация қаупін азайтады және бояудың кебуіне әсер етпейді.

(2) Полиакрилат дисперганттары. BYK 190 және BESM® 9003 сияқты бұл дисперганттар су негізіндегі жабындарға арналған әмбебап стандартты дисперганттарға айналды.

(3) Гипертармақталған полимер дисперганттары. Ең көп қолданылатын гипертармақталған дисперганттар - ұзын тізбекті полиэстерлерге негізделген амидтер + имидтер болып табылатын Lubrizol 24000 және BESM® 9240. Бұл екі өнім пигменттерді тұрақтандыру үшін негізінен полиэстер негізіне сүйенетін патенттелген өнімдер. Олардың көміртекті қара түспен жұмыс істеу қабілеті әлі де тамаша. Дегенмен, полиэстер төмен температурада кристалданады және дайын бояуда да тұнбаға түседі. Бұл мәселе 24000 тек сияларда ғана қолданыла алатынын білдіреді. Өйткені, ол сия өнеркәсібінде көміртекті қара түспен дисперсиялау үшін қолданылған кезде өте жақсы түс дамуы мен тұрақтылығын көрсете алады. Кристалдану өнімділігін жақсарту үшін Lubrizol 32500 және BESM® 9245 бірінен соң бірі пайда болды. Алғашқы екі санатпен салыстырғанда, гипертармақталған полимер дисперганттары сфералық молекулалық құрылымға және жоғары концентрацияланған пигмент аффиндік топтарына ие, әдетте түс дамуының ерекшелігі және тұтқырлықты төмендету өнімділігі жоғары. Полиуретанды дисперганттардың үйлесімділігін кең ауқымда реттеуге болады, негізінен ұзын майдан қысқа майға дейінгі барлық алкидті шайырларды, барлық қаныққан полиэфир шайырларын және гидроксил акрил шайырларын қамтиды және әртүрлі құрылымдағы көміртекті қаралар мен органикалық пигменттердің көпшілігін тұрақтандыра алады. 6000-15000 молекулалық салмақ аралығында әлі де көптеген әртүрлі маркалар болғандықтан, тұтынушылар үйлесімділік пен қосу мөлшерін тексеруі керек.

Басқарылатын бос радикалды полимерлеу дисперганттары
1990 жылдан кейін пигмент дисперсиясына нарықтық сұраныс одан әрі жақсарды және полимер синтезі технологиясында жетістіктерге қол жеткізілді, сондай-ақ бақыланатын бос радикалды полимерлену дисперганттарының соңғы буыны жасалды.

Басқарылатын бос радикалды полимерлену (БРП) дәл жасалған құрылымға ие, полимердің бір ұшында бекіту тобы, ал екінші ұшында сольватталған сегмент бар. БРП дәстүрлі полимерленумен бірдей мономерлерді пайдаланады, бірақ мономерлер молекулалық сегменттерде біркелкі орналасқандықтан және молекулалық салмақтың таралуы біркелкі болғандықтан, синтезделген полимер диспергаторының өнімділігі сапалық секіріске ие. Бұл тиімді бекіту тобы диспергатордың флокуляцияға қарсы қабілетін және пигменттің түсінің дамуын айтарлықтай жақсартады. Дәл сольватталған сегмент диспергаторға төмен түсті паста ұнтақтау тұтқырлығын және жоғары пигмент қоспасын береді, ал диспергатор әртүрлі шайыр негізіндегі материалдармен кең үйлесімділікке ие.

Қазіргі заманғы жабын диспергаторларының дамуы 100 жылдан аз уақытқа созылады. Нарықта әртүрлі пигменттер мен жүйелерге арналған диспергаторлардың көптеген түрлері бар. Диспергатор шикізатының негізгі көзі әлі де мұнай-химия шикізаты болып табылады. Диспергаторлардағы жаңартылатын шикізат үлесін арттыру өте перспективалы даму бағыты болып табылады. Диспергаторларды әзірлеу процесінен диспергаторлар тиімдірек болып келеді. Тұтқырлықты төмендету қабілеті ме, әлде түстің дамуы мен басқа да қабілеттер бір мезгілде жақсарып келе ме, бұл процесс болашақта да жалғасады.

Nanjing Reborn New материалдары ұсынадыбояулар мен жабындарға арналған ылғалдандырғыш диспергатор, соның ішінде Disperbyk-ке сәйкес келетіндер де бар.