In сүүлийн нийтлэл, бид диспергаторуудын үүсэл, диспергаторуудын зарим механизм, үүргийг танилцуулсан. Энэ хэсэгт бид диспергаторуудын хөгжлийн түүхтэй хамт янз бүрийн үе дэх диспергаторуудын төрлүүдийг судлах болно.

Уламжлалт бага молекул жинтэй чийгшүүлэгч ба тархуулагч бодис
Хамгийн анхны диспергатор нь 100 орчим жилийн өмнө зах зээл дээр гарч ирсэн тосны хүчлийн триэтаноламин давс байв. Энэхүү диспергатор нь ерөнхий үйлдвэрлэлийн будагны хэрэглээнд маш үр ашигтай бөгөөд хэмнэлттэй байдаг. Үүнийг ашиглахад боломжгүй зүйл биш бөгөөд дунд зэргийн тосны алкидийн системд анхны гүйцэтгэл нь муу биш юм.

1940-өөд оноос 1970-аад оны үед бүрхүүлийн үйлдвэрлэлд ашигласан пигментүүд нь органик бус пигментүүд болон тараахад хялбар зарим органик пигментүүд байв. Энэ үеийн дисперсүүд нь гадаргуугийн идэвхт бодисуудтай төстэй бодисууд байсан бөгөөд нэг үзүүрт нь пигментийн бэхэлгээний бүлэг, нөгөө үзүүрт нь давирхайтай нийцтэй хэсэг байв. Ихэнх молекулууд зөвхөн нэг пигментийн бэхэлгээний цэгтэй байв.

Бүтцийн үүднээс авч үзвэл тэдгээрийг гурван ангилалд хувааж болно.

(1) тосны хүчлийн деривативууд, үүнд тосны хүчлийн амид, тосны хүчлийн амидын давс, тосны хүчлийн полиэфир орно. Жишээлбэл, 1920-1930 онд BYK-ийн боловсруулсан блок бүхий өөрчлөгдсөн тосны хүчил, тэдгээрийг урт гинжин аминуудаар давсалж Anti-Terra U гаргаж авсан. Мөн DA нэмэлт урвалд суурилсан өндөр функциональ төгсгөлийн бүлгүүдтэй BYK-ийн P104/104S байдаг. Shierli-ийн BESM® 9116 нь шаваасны үйлдвэрлэлд дефлокуляци хийдэг дисперс болон стандарт дисперс юм. Энэ нь сайн чийгшүүлэх, тунахаас хамгаалах шинж чанар, хадгалах тогтвортой байдалтай. Энэ нь мөн зэврэлтээс хамгаалах шинж чанарыг сайжруулж, зэврэлтээс хамгаалах праймеруудад өргөн хэрэглэгддэг. BESM® 9104/9104S нь мөн олон бэхэлгээний бүлэгтэй ердийн хяналттай флокуляци дисперс юм. Энэ нь тархах үед сүлжээний бүтэц үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь пигментийн тунадасжилт болон хөвөгч өнгийг хянах маш их тустай. Тосны хүчлийн уламжлалт дисперсийн түүхий эд нь нефть химийн түүхий эдээс хараат бус болсон тул сэргээгдэх боломжтой.

(2) Органик фосфорын хүчлийн эфирийн полимерүүд. Энэ төрлийн диспергатор нь органик бус пигментүүдэд түгээмэл бэхлэх чадвартай. Жишээлбэл, Shierli-ийн BYK 110/180/111 болон BESM® 9110/9108/9101 нь титаны давхар исэл болон органик бус пигментүүдийг тараахад маш сайн диспергатор бөгөөд зуурамтгай чанарыг бууруулах, өнгө оруулах, хадгалах чадварыг гайхалтай харуулдаг. Үүнээс гадна, Shierli-ийн BYK 103 болон BESM® 9103 нь царцсан зутанг тараах үед зуурамтгай чанарыг бууруулах маш сайн давуу тал болон хадгалах тогтвортой байдлыг харуулдаг.

(3) Ион бус алифатик полиэфир ба алкилфенол полиоксиэтилен эфир. Энэ төрлийн диспергаторын молекул жин нь ерөнхийдөө 2000 г/моль-ээс бага бөгөөд органик бус пигмент болон дүүргэгчийн тархалтад илүү төвлөрдөг. Эдгээр нь нунтаглах явцад пигментийг норгоход тусалж, органик бус пигментийн гадаргуу дээр үр дүнтэй шингэж, пигментийн давхаргажилт, тунадасжилтаас сэргийлж, флокуляцийг хянаж, хөвөх өнгийг урьдчилан сэргийлж чаддаг. Гэсэн хэдий ч молекулын жин бага тул тэдгээр нь үр дүнтэй стерик саад тотгор учруулж чадахгүй, мөн будгийн хальсны гялбаа, тод байдлыг сайжруулж чадахгүй. Ионы бэхэлгээний бүлгүүдийг органик пигментийн гадаргуу дээр шингээж чадахгүй.

Өндөр молекул жинтэй дисперсүүд
1970 онд органик пигментүүдийг их хэмжээгээр ашиглаж эхэлсэн. ICI-ийн фталоцианины пигментүүд, DuPont-ийн хинакридон пигментүүд, CIBA-ийн азо конденсацийн пигментүүд, Clariant-ийн бензимидазолон пигментүүд гэх мэт нь бүгд үйлдвэрлэгдэж, 1970-аад онд зах зээлд гарсан. Анхны бага молекул жинтэй чийгшүүлэгч ба тархуулагч бодисууд эдгээр пигментүүдийг тогтворжуулж чадахгүй болсон тул шинэ өндөр молекул жинтэй тархуулагч бодисуудыг боловсруулж эхэлсэн.

Энэ төрлийн дисперсант нь 5000-25000 г/моль молекул жинтэй бөгөөд молекул дээр олон тооны пигментийн зангууны бүлгүүд байдаг. Полимерийн гол гинж нь өргөн нийцтэй байдлыг хангадаг бөгөөд уусмалын хажуугийн гинж нь стерик саад тотгорыг бий болгодог тул пигментийн хэсгүүд бүрэн дефлокуляцилагдсан, тогтвортой төлөвт байдаг. Өндөр молекул жинтэй дисперсантууд нь янз бүрийн пигментүүдийг тогтворжуулж, хөвөгч өнгө, хөвөгч зэрэг асуудлыг бүрэн шийдэж чаддаг, ялангуяа жижиг хэсгүүдийн хэмжээ, амархан флокуляцитай органик пигмент болон нүүрстөрөгчийн хар өнгөний хувьд. Өндөр молекул жинтэй дисперсантууд нь бүгд молекулын гинжин хэлхээн дээр олон пигментийн зангууны бүлэгтэй дефлокуляцилагдсан дисперсантууд бөгөөд энэ нь өнгөт зуурмагийн зуурамтгай чанарыг эрс бууруулж, пигментийн өнгөний бат бөх чанар, будгийн гялбаа, тод байдлыг сайжруулж, тунгалаг пигментийн тунгалаг байдлыг сайжруулдаг. Усан дээр суурилсан системд өндөр молекул жинтэй дисперсантууд нь маш сайн усны эсэргүүцэл ба саванжилтын эсэргүүцэлтэй байдаг. Мэдээжийн хэрэг, өндөр молекул жинтэй дисперсантууд нь зарим гаж нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь голчлон дисперсантын амин утгаас үүдэлтэй байдаг. Өндөр амин утга нь хадгалах явцад эпокси системийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг; хоёр бүрэлдэхүүнтэй полиуретануудын идэвхжих хугацаа багассан (ароматик изоцианат ашиглан); хүчил хатаах системийн урвалд орох чадвар буурсан; мөн агаарт хатаах алкид дахь кобальт катализаторын каталитик нөлөө суларсан.

Химийн бүтцийн үүднээс авч үзвэл энэ төрлийн дисперсантыг голчлон гурван ангилалд хуваадаг:

(1) Полиуретан диспергаторуудын ердийн өндөр молекул жинтэй полиуретан диспергаторууд. Жишээлбэл, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, мөн хамгийн сүүлийн үеийн полиуретан диспергаторууд BYK 2155 болон BESM® 9248. Энэ төрлийн диспергатор харьцангуй эрт гарч ирсэн бөгөөд өргөн хүрээний хэрэглээтэй. Энэ нь органик пигмент болон нүүрстөрөгчийн хар өнгийн зуурамтгай чанарыг бууруулах, өнгө боловсруулах сайн шинж чанартай бөгөөд нэгэн цагт органик пигментийн стандарт диспергатор болсон. Хамгийн сүүлийн үеийн полиуретан диспергаторууд нь зуурамтгай чанарыг бууруулах болон өнгө боловсруулах шинж чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулсан. BYK 170 болон BESM® 9107 нь хүчиллэг катализжуулсан системд илүү тохиромжтой. Диспергатор нь амин утгагүй тул будаг хадгалах явцад бөөгнөрөх эрсдлийг бууруулж, будгийг хатаахад нөлөөлдөггүй.

(2) Полиакрилатын диспергантууд. BYK 190 болон BESM® 9003 зэрэг эдгээр диспергантууд нь усан суурьтай бүрхүүлийн түгээмэл стандарт диспергантууд болсон.

(3) Хэт салаалсан полимер дисперсантууд. Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хэт салаалсан дисперсантууд нь урт гинжин полиэстр дээр суурилсан амид + имид болох Lubrizol 24000 болон BESM® 9240 юм. Эдгээр хоёр бүтээгдэхүүн нь пигментийг тогтворжуулахын тулд голчлон полиэстрийн суурь дээр тулгуурладаг патентлагдсан бүтээгдэхүүн юм. Нүүрстөрөгчийн харыг зохицуулах чадвар нь маш сайн хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч полиэстр нь бага температурт талсжих бөгөөд бэлэн болсон будганд тунадасжих болно. Энэ асуудал нь 24000-г зөвхөн бэхэнд ашиглаж болно гэсэн үг юм. Эцсийн эцэст, бэхний үйлдвэрлэлд нүүрстөрөгчийн харыг тараахад ашиглахад маш сайн өнгөний хөгжил, тогтвортой байдлыг харуулж чадна. Талсжих гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд Lubrizol 32500 болон BESM® 9245 нь дараалан гарч ирсэн. Эхний хоёр ангилалтай харьцуулахад хэт салаалсан полимер дисперсантууд нь бөмбөрцөг молекулын бүтэцтэй, өндөр төвлөрсөн пигментийн хамаарлын бүлгүүдтэй бөгөөд ихэвчлэн гайхалтай өнгөний хөгжил, илүү хүчтэй зуурамтгай чанарыг бууруулдаг. Полиуретан диспергаторуудын нийцтэй байдлыг өргөн хүрээнд тохируулж болох бөгөөд голчлон урт тосноос богино тос хүртэлх бүх алкидийн давирхай, бүх ханасан полиэстр давирхай, гидроксил акрилийн давирхайг хамардаг бөгөөд ихэнх нүүрстөрөгчийн хар болон янз бүрийн бүтэцтэй органик пигментүүдийг тогтворжуулж чаддаг. 6000-15000 молекул жингийн хооронд олон тооны өөр өөр зэрэглэл байсаар байгаа тул хэрэглэгчид нийцтэй байдал болон нэмэлт хэмжээг шалгах шаардлагатай.

Хяналттай чөлөөт радикал полимержилтийн дисперсүүд
1990 оноос хойш пигментийн дисперсийн зах зээлийн эрэлт улам сайжирч, полимер синтезийн технологид нээлтүүд гарч, хяналттай чөлөөт радикал полимержилтийн дисперсантын хамгийн сүүлийн үеийн хувилбарыг боловсруулсан.

Хяналттай чөлөөт радикал полимержилт (CFRP) нь полимерийн нэг үзүүрт бэхэлгээний бүлэг, нөгөө үзүүрт нь уусмаллагдсан сегмент бүхий нарийн зохион бүтээгдсэн бүтэцтэй байдаг. CFRP нь уламжлалт полимержилттэй ижил мономеруудыг ашигладаг боловч мономерууд нь молекулын сегментүүд дээр илүү тогтмол байрладаг бөгөөд молекулын жингийн тархалт илүү жигд байдаг тул нийлэгжүүлсэн полимер диспергаторын гүйцэтгэл нь чанарын хувьд үсрэлттэй байдаг. Энэхүү үр ашигтай бэхэлгээний бүлэг нь диспергаторын флокуляцийн эсрэг чадвар болон пигментийн өнгөний хөгжлийг ихээхэн сайжруулдаг. Нарийн уусмаллагдсан сегмент нь диспергаторт бага өнгийн зуурмаг нунтаглах зуурамтгай чанар, өндөр пигментийн нэмэлтийг өгдөг бөгөөд диспергатор нь янз бүрийн давирхайн суурьтай материалуудтай өргөн нийцтэй байдаг.

Орчин үеийн бүрхүүлийн диспергаторуудын хөгжил 100 гаруй жилийн түүхтэй. Зах зээл дээр янз бүрийн пигмент, системд зориулсан олон төрлийн диспергаторууд байдаг. Диспергаторын түүхий эдийн гол эх үүсвэр нь одоо ч гэсэн нефть химийн түүхий эд хэвээр байна. Диспергатор дахь сэргээгдэх түүхий эдийн эзлэх хувийг нэмэгдүүлэх нь маш ирээдүйтэй хөгжлийн чиглэл юм. Диспергаторын хөгжлийн процессоос диспергаторууд улам бүр үр дүнтэй болж байна. Зуурамтгай чанарыг бууруулах чадвар эсвэл өнгөний хөгжил болон бусад чадварууд нэгэн зэрэг сайжирч байгаа эсэхээс үл хамааран энэ үйл явц ирээдүйд үргэлжлэх болно.

Нанжин дахин төрсөн шинэ материалуудбудаг болон бүрээсийг чийгшүүлэгч дисперс бодис, үүнд Disperbyk-тэй тохирох зарим зүйлс багтсан болно.