In शेवटचा लेखयामध्ये आपण विखुरणकांचा उदय, त्यांच्या काही कार्यपद्धती आणि कार्यांची ओळख करून दिली. या परिच्छेदात, आपण विखुरणकांच्या विकासाच्या इतिहासासह वेगवेगळ्या कालखंडांतील विखुरणकांच्या प्रकारांचा शोध घेणार आहोत.

पारंपारिक कमी आण्विक वजनाचे ओले करणारे आणि विखुरणारे एजंट
सर्वात पहिले डिस्पर्संट हे फॅटी ॲसिडचे ट्रायइथेनॉलअमाइन सॉल्ट होते, जे सुमारे १०० वर्षांपूर्वी बाजारात आणले गेले. हे डिस्पर्संट सामान्य औद्योगिक पेंटच्या वापरामध्ये खूप कार्यक्षम आणि किफायतशीर आहे. त्याचा वापर करणे अशक्य नाही आणि मध्यम ऑइल अल्कीड सिस्टीममधील त्याची सुरुवातीची कामगिरी वाईट नाही.

१९४० ते १९७० च्या दशकात, कोटिंग उद्योगात वापरली जाणारी रंगद्रव्ये ही अजैविक रंगद्रव्ये आणि काही सेंद्रिय रंगद्रव्ये होती, जी विखुरण्यास सोपी होती. या काळातील विखुरणकारक (डिस्पर्संट्स) हे सर्फॅक्टंट्ससारखे पदार्थ होते, ज्यांच्या एका टोकाला रंगद्रव्य स्थिर करणारा गट (अँकरिंग ग्रुप) आणि दुसऱ्या टोकाला रेझिनशी सुसंगत भाग (सेरेन कंपॅटिबल सेगमेंट) असे. बहुतेक रेणूंमध्ये फक्त एकच रंगद्रव्य स्थिर करणारा बिंदू (अँकरिंग पॉईंट) असे.

संरचनात्मक दृष्टिकोनातून, त्यांची तीन श्रेणींमध्ये विभागणी करता येते:

(१) फॅटी ॲसिड डेरिव्हेटिव्ह्ज, ज्यामध्ये फॅटी ॲसिड अमाइड्स, फॅटी ॲसिड अमाइड सॉल्ट्स आणि फॅटी ॲसिड पॉलीइथर्स यांचा समावेश आहे. उदाहरणार्थ, १९२०-१९३० मध्ये BYK ने विकसित केलेले ब्लॉक्स असलेले मॉडिफाइड फॅटी ॲसिड्स, ज्यांना अँटी-टेरा यू मिळवण्यासाठी लाँग-चेन अमाईन्ससोबत सॉल्ट केले गेले. तसेच, डीए ॲडिशन रिॲक्शनवर आधारित उच्च फंक्शनल एंड ग्रुप्स असलेले BYK चे P104/104S देखील आहे. शिअरलीचे BESM® 9116 हे एक डिफ्लॉक्युलेटिंग डिस्पर्संट आणि पुट्टी उद्योगातील एक मानक डिस्पर्संट आहे. यात चांगली वेटेबिलिटी, अँटी-सेटलिंग गुणधर्म आणि स्टोरेज स्टॅबिलिटी आहे. हे अँटी-कॉरोशन गुणधर्म देखील सुधारू शकते आणि अँटी-कॉरोशन प्रायमर्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. BESM® 9104/9104S हे देखील अनेक अँकरिंग ग्रुप्स असलेले एक वैशिष्ट्यपूर्ण नियंत्रित फ्लॉक्युलेशन डिस्पर्संट आहे. विखुरल्यावर ते एक नेटवर्क स्ट्रक्चर तयार करू शकते, जे पिगमेंट सेडिमेंटेशन आणि फ्लोटिंग कलर नियंत्रित करण्यासाठी खूप उपयुक्त आहे. फॅटी ॲसिड डेरिव्हेटिव्ह डिस्पर्संटचा कच्चा माल आता पेट्रोकेमिकल कच्च्या मालावर अवलंबून नसल्यामुळे, तो नूतनीकरणक्षम आहे.

(२) सेंद्रिय फॉस्फोरिक ॲसिड एस्टर पॉलिमर. या प्रकारच्या विखुरणकारकामध्ये अजैविक रंगद्रव्यांना स्थिर करण्याची सार्वत्रिक क्षमता असते. उदाहरणार्थ, शिअरलीचे BYK 110/180/111 आणि BESM® 9110/9108/9101 हे टायटॅनियम डायऑक्साइड आणि अजैविक रंगद्रव्ये विखुरण्यासाठी उत्कृष्ट विखुरणकारक आहेत, ज्यात उत्कृष्ट स्निग्धता घट, रंग विकास आणि साठवणुकीची कामगिरी दिसून येते. याव्यतिरिक्त, शिअरलीचे BYK 103 आणि BESM® 9103 हे दोन्ही मॅट स्लरी विखुरताना उत्कृष्ट स्निग्धता घट आणि साठवणुकीतील स्थिरता दर्शवतात.

(3) नॉन-आयनिक अ‍ॅलिफॅटिक पॉलीइथर आणि अल्किलफेनॉल पॉलीऑक्सिथिलीन इथर. या प्रकारच्या विखुरणकारकाचे (डिस्पर्संटचे) आण्विक वजन साधारणपणे २००० ग्रॅम/मोल पेक्षा कमी असते आणि ते अजैविक रंगद्रव्ये (पिगमेंट्स) आणि पूरकांच्या (फिलर्सच्या) विखुरण्यावर अधिक लक्ष केंद्रित करते. ते दळताना रंगद्रव्यांना ओले करण्यास मदत करू शकतात, अजैविक रंगद्रव्यांच्या पृष्ठभागावर प्रभावीपणे शोषले जाऊ शकतात आणि रंगद्रव्यांचे स्तरीकरण व अवक्षेपण रोखू शकतात, तसेच ते गुच्छीकरण (फ्लोक्युलेशन) नियंत्रित करू शकतात आणि तरंगणारे रंग टाळू शकतात. तथापि, कमी आण्विक वजनामुळे, ते प्रभावी स्टेरिकल हिंडरन्स (अवकाशीय अडथळा) प्रदान करू शकत नाहीत, तसेच ते पेंट फिल्मची चमक आणि सुस्पष्टता सुधारू शकत नाहीत. आयनिक अँकरिंग गट सेंद्रिय रंगद्रव्यांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाऊ शकत नाहीत.

उच्च रेण्वीय वजनाचे विखुरणारे पदार्थ
१९७० मध्ये, सेंद्रिय रंगद्रव्यांचा मोठ्या प्रमाणात वापर सुरू झाला. आयसीआयचे (ICI) फॅथॅलोसायनाइन रंगद्रव्ये, ड्युपॉन्टचे (DuPont) क्विनाक्रिडोन रंगद्रव्ये, सिबाचे (CIBA) अझो कंडेन्सेशन रंगद्रव्ये, क्लॅरिएंटचे (Clariant) बेंझिमिडाझोलोन रंगद्रव्ये इत्यादींचे १९७० च्या दशकात औद्योगिकीकरण झाले आणि ती बाजारात दाखल झाली. मूळ कमी आण्विक वजनाचे वेटिंग आणि डिस्पर्सिंग एजंट्स या रंगद्रव्यांना स्थिर करू शकत नव्हते, आणि त्यामुळे नवीन उच्च आण्विक वजनाच्या डिस्पर्संट्सचा विकास सुरू झाला.

या प्रकारच्या डिस्पर्संटचे आण्विक वजन ५०००-२५००० ग्रॅम/मोल असते आणि त्याच्या रेणूवर मोठ्या संख्येने पिगमेंट अँकरिंग गट असतात. पॉलिमरची मुख्य साखळी विस्तृत सुसंगतता प्रदान करते आणि सॉल्व्हेटेड बाजूची साखळी स्टेरिकल हिंडरन्स प्रदान करते, ज्यामुळे पिगमेंटचे कण पूर्णपणे विखुरलेल्या आणि स्थिर अवस्थेत राहतात. उच्च आण्विक वजनाचे डिस्पर्संट्स विविध पिगमेंट्सना स्थिर करू शकतात आणि तरंगणारा रंग व रंग उडणे यांसारख्या समस्या पूर्णपणे सोडवू शकतात, विशेषतः लहान कणांचा आकार आणि सहज गोठण होणाऱ्या सेंद्रिय पिगमेंट्स आणि कार्बन ब्लॅकसाठी. उच्च आण्विक वजनाचे डिस्पर्संट्स हे सर्व विखुरण करणारे डिस्पर्संट्स आहेत, ज्यांच्या आण्विक साखळीवर अनेक पिगमेंट अँकरिंग गट असतात. हे कलर पेस्टची चिकटपणा मोठ्या प्रमाणात कमी करू शकतात, पिगमेंटची रंग देण्याची क्षमता, पेंटची चमक आणि जिवंतपणा सुधारू शकतात आणि पारदर्शक पिगमेंट्सची पारदर्शकता वाढवू शकतात. पाण्यावर आधारित प्रणालींमध्ये, उच्च आण्विक वजनाच्या डिस्पर्संट्समध्ये उत्कृष्ट जल-प्रतिरोधकता आणि साबणीकरण-प्रतिरोधकता असते. अर्थात, उच्च आण्विक वजनाच्या डिस्पर्संट्सचे काही दुष्परिणाम देखील असू शकतात, जे प्रामुख्याने डिस्पर्संटच्या अमाइन मूल्यामुळे होतात. उच्च अमाइन मूल्यामुळे साठवणुकीदरम्यान इपॉक्सी सिस्टीमची चिकटपणा वाढतो; दोन-घटक पॉलीयुरेथेनचा (अ‍ॅरोमॅटिक आयसोसायनेट वापरून) सक्रियतेचा कालावधी कमी होतो; आम्ल-उपचार प्रणालींची प्रतिक्रियाशीलता कमी होते; आणि हवेत वाळवल्या जाणाऱ्या अल्किडमध्ये कोबाल्ट उत्प्रेरकांचा उत्प्रेरक प्रभाव कमकुवत होतो.

रासायनिक संरचनेच्या दृष्टिकोनातून, या प्रकारच्या विखुरणकारकाचे मुख्यत्वे तीन श्रेणींमध्ये वर्गीकरण केले जाते:

(1) उच्च आण्विक वजनाचे पॉलीयुरेथेन डिस्पर्संट्स, जे सामान्य पॉलीयुरेथेन डिस्पर्संट्स आहेत. उदाहरणार्थ, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, आणि पॉलीयुरेथेन डिस्पर्संट्सची नवीनतम पिढी BYK 2155 व BESM® 9248. या प्रकारचे डिस्पर्संट तुलनेने लवकर आले आणि त्यांचा मोठा चाहतावर्ग आहे. सेंद्रिय रंगद्रव्ये आणि कार्बन ब्लॅकसाठी यात स्निग्धता कमी करण्याचे आणि रंग विकसित करण्याचे चांगले गुणधर्म आहेत, आणि एकेकाळी ते सेंद्रिय रंगद्रव्यांसाठी मानक डिस्पर्संट बनले होते. पॉलीयुरेथेन डिस्पर्संट्सच्या नवीनतम पिढीने स्निग्धता कमी करणे आणि रंग विकसित करणे या दोन्ही गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा केली आहे. BYK 170 आणि BESM® 9107 हे आम्ल-उत्प्रेरित प्रणालींसाठी अधिक योग्य आहेत. या विखुरणकारकामध्ये अमाइन मूल्य नसते, ज्यामुळे रंग साठवताना गुठळ्या होण्याचा धोका कमी होतो आणि रंगाच्या सुकण्यावर परिणाम होत नाही.

(2) पॉलीएक्रिलेट डिस्पर्संट्स. BYK 190 आणि BESM® 9003 सारखे हे डिस्पर्संट्स, पाण्यावर आधारित कोटिंग्जसाठी सार्वत्रिक मानक डिस्पर्संट्स बनले आहेत.

(३) हायपरब्रँच्ड पॉलिमर डिस्पर्संट्स. सर्वात जास्त वापरले जाणारे हायपरब्रँच्ड डिस्पर्संट्स म्हणजे लुब्रिझोल २४००० आणि बीईएसएम® ९२४०, जे लांब-साखळी पॉलिस्टरवर आधारित अमाइड्स + इमाइड्स आहेत. ही दोन्ही उत्पादने पेटंट केलेली उत्पादने आहेत, जी रंगद्रव्ये स्थिर करण्यासाठी प्रामुख्याने पॉलिस्टरच्या मुख्य संरचनेवर अवलंबून असतात. कार्बन ब्लॅक हाताळण्याची त्यांची क्षमता अजूनही उत्कृष्ट आहे. तथापि, पॉलिस्टर कमी तापमानात स्फटिकीकरण पावतो आणि तयार पेंटमध्ये अवक्षेपितही होतो. या समस्येमुळे २४००० चा वापर फक्त शाईमध्येच केला जाऊ शकतो. तरीही, शाई उद्योगात कार्बन ब्लॅक विखुरण्यासाठी वापरल्यास ते खूप चांगला रंग विकास आणि स्थिरता दर्शवू शकते. स्फटिकीकरणाची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, लुब्रिझोल ३२५०० आणि बीईएसएम® ९२४५ एकामागून एक बाजारात आले. पहिल्या दोन श्रेणींच्या तुलनेत, हायपरब्रँच्ड पॉलिमर डिस्पर्संट्समध्ये गोलाकार आण्विक रचना आणि अत्यंत केंद्रित रंगद्रव्य आकर्षण गट असतात, ज्यामुळे सहसा उत्कृष्ट रंग विकास आणि अधिक मजबूत स्निग्धता कमी करण्याची क्षमता दिसून येते. पॉलीयुरेथेन डिस्पर्संट्सची सुसंगतता विस्तृत श्रेणीत समायोजित केली जाऊ शकते, ज्यात प्रामुख्याने लाँग ऑइलपासून शॉर्ट ऑइलपर्यंतचे सर्व अल्कीड रेझिन्स, सर्व सॅचुरेटेड पॉलिस्टर रेझिन्स आणि हायड्रॉक्सिल ऍक्रेलिक रेझिन्स समाविष्ट आहेत, आणि ते बहुतेक कार्बन ब्लॅक्स व विविध संरचनांच्या सेंद्रिय रंगद्रव्यांना स्थिर करू शकतात. ६०००-१५००० आण्विक वजनांमध्ये अजूनही मोठ्या संख्येने विविध ग्रेड्स उपलब्ध असल्याने, ग्राहकांना सुसंगतता आणि अतिरिक्त प्रमाणासाठी निवड करणे आवश्यक आहे.

नियंत्रणीय मुक्त मूलक बहुलकीकरण विखुरक
१९९० नंतर, पिगमेंट डिस्पर्शनची बाजारपेठेतील मागणी आणखी सुधारली आणि पॉलिमर संश्लेषण तंत्रज्ञानामध्ये महत्त्वपूर्ण प्रगती झाली, तसेच नियंत्रित मुक्त रॅडिकल पॉलिमरायझेशन डिस्पर्शनची नवीनतम पिढी विकसित केली गेली.

नियंत्रित मुक्त मूलक बहुलकीकरण (CFRP) मध्ये एक अचूकपणे डिझाइन केलेली रचना असते, ज्यामध्ये पॉलिमरच्या एका टोकाला अँकरिंग गट आणि दुसऱ्या टोकाला सॉल्व्हेटेड सेगमेंट असतो. CFRP मध्ये पारंपरिक बहुलकीकरणाप्रमाणेच मोनोमर्स वापरले जातात, परंतु आण्विक सेगमेंटवर मोनोमर्सची अधिक नियमितपणे मांडणी केलेली असल्यामुळे आणि आण्विक वजनाचे वितरण अधिक एकसमान असल्यामुळे, संश्लेषित पॉलिमर डिस्पर्संटच्या कार्यक्षमतेत गुणात्मक झेप दिसून येते. हा कार्यक्षम अँकरिंग गट डिस्पर्संटची अँटी-फ्लॉक्युलेशन क्षमता आणि पिगमेंटचा रंग विकास मोठ्या प्रमाणात सुधारतो. अचूक सॉल्व्हेटेड सेगमेंटमुळे डिस्पर्संटला कमी कलर पेस्ट ग्राइंडिंग व्हिस्कोसिटी आणि उच्च पिगमेंट अ‍ॅडिशन मिळते, तसेच या डिस्पर्संटची विविध रेझिन बेस मटेरियल्ससोबत विस्तृत सुसंगतता असते.

आधुनिक कोटिंग डिस्पर्संट्सच्या विकासाचा इतिहास १०० वर्षांपेक्षा कमी आहे. बाजारात विविध रंगद्रव्ये आणि प्रणालींसाठी अनेक प्रकारचे डिस्पर्संट्स उपलब्ध आहेत. डिस्पर्संट कच्च्या मालाचा मुख्य स्रोत अजूनही पेट्रोकेमिकल कच्चा माल आहे. डिस्पर्संट्समध्ये नवीकरणीय कच्च्या मालाचे प्रमाण वाढवणे ही एक अत्यंत आशादायक विकासाची दिशा आहे. डिस्पर्संट्सच्या विकास प्रक्रियेनुसार, ते अधिकाधिक कार्यक्षम होत आहेत. चिकटपणा कमी करण्याची क्षमता असो किंवा रंग विकास आणि इतर क्षमता असोत, त्या एकाच वेळी सुधारत आहेत आणि ही प्रक्रिया भविष्यातही सुरू राहील.

नानजिंग रिबॉर्न न्यू मटेरियल्स पुरवतेरंग आणि लेपांसाठी ओलावा पसरवणारे एजंटत्यामध्ये डिस्परबिकशी जुळणारे काही जणही आहेत.