In artikel terakhir, kami memperkenalkan kemunculan dispersan, beberapa mekanisme dan fungsi dispersan. Dalam petikan ini, kami akan meneroka jenis-jenis dispersan dalam tempoh yang berbeza dengan sejarah perkembangan dispersan.

Agen pembasahan dan penyebaran berat molekul rendah tradisional
Penyebar terawal ialah garam trietanolamina asid lemak, yang dilancarkan di pasaran kira-kira 100 tahun yang lalu. Penyebar ini sangat cekap dan menjimatkan dalam aplikasi cat perindustrian umum. Ia tidak mustahil untuk digunakan, dan prestasi awalnya dalam sistem alkid minyak sederhana tidaklah teruk.

Pada tahun 1940-an hingga 1970-an, pigmen yang digunakan dalam industri salutan adalah pigmen bukan organik dan beberapa pigmen organik yang lebih mudah disebarkan. Bahan penyebar dalam tempoh ini adalah bahan yang serupa dengan surfaktan, dengan kumpulan penambat pigmen di satu hujung dan segmen serasi resin di hujung yang lain. Kebanyakan molekul hanya mempunyai satu titik penambat pigmen.

Dari sudut pandangan struktur, ia boleh dibahagikan kepada tiga kategori:

(1) derivatif asid lemak, termasuk amida asid lemak, garam amida asid lemak, dan polieter asid lemak. Contohnya, asid lemak yang diubah suai dengan blok yang dibangunkan oleh BYK pada tahun 1920-1930, yang diasinkan dengan amina rantai panjang untuk mendapatkan Anti-Terra U. Terdapat juga P104/104S BYK dengan kumpulan hujung berfungsi tinggi berdasarkan tindak balas penambahan DA. BESM® 9116 daripada Shierli ialah penyebar penyahflokulasi dan penyebar piawai dalam industri dempul. Ia mempunyai kebolehbasahan, sifat anti-mendap dan kestabilan penyimpanan yang baik. Ia juga boleh meningkatkan sifat anti-karat dan digunakan secara meluas dalam primer anti-karat. BESM® 9104/9104S juga merupakan penyebar penggumpalan terkawal biasa dengan berbilang kumpulan penambat. Ia boleh membentuk struktur rangkaian apabila tersebar, yang sangat membantu dalam mengawal pemendapan pigmen dan warna terapung. Oleh kerana bahan mentah penyebar derivatif asid lemak tidak lagi bergantung pada bahan mentah petrokimia, ia boleh diperbaharui.

(2) Polimer ester asid fosforik organik. Jenis dispersan ini mempunyai keupayaan penambatan universal untuk pigmen bukan organik. Contohnya, BYK 110/180/111 dan BESM® 9110/9108/9101 daripada Shierli adalah dispersan yang sangat baik untuk menyebarkan titanium dioksida dan pigmen bukan organik, dengan pengurangan kelikatan, perkembangan warna dan prestasi penyimpanan yang luar biasa. Di samping itu, BYK 103 dan BESM® 9103 daripada Shierli kedua-duanya menunjukkan kelebihan pengurangan kelikatan dan kestabilan penyimpanan yang sangat baik apabila menyebarkan buburan matte.

(3) Polieter alifatik bukan ionik dan eter alkilfenol polioksietilena. Berat molekul bagi jenis dispersan ini secara amnya kurang daripada 2000 g/mol, dan ia lebih tertumpu pada penyebaran pigmen dan pengisi bukan organik. Ia boleh membantu membasahi pigmen semasa pengisaran, menyerap dengan berkesan pada permukaan pigmen bukan organik dan mencegah stratifikasi dan pemendakan pigmen, dan boleh mengawal penggumpalan dan mencegah warna terapung. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh berat molekul yang kecil, ia tidak dapat memberikan halangan sterik yang berkesan, dan juga tidak dapat meningkatkan kilauan dan ketelusan filem cat. Kumpulan penambat ionik tidak boleh diserap pada permukaan pigmen organik.

Penyebar berat molekul tinggi
Pada tahun 1970, pigmen organik mula digunakan dalam kuantiti yang banyak. Pigmen ftalocyanine ICI, pigmen quinacridon DuPont, pigmen pemeluwapan azo CIBA, pigmen benzimidazolon Clariant, dan sebagainya, semuanya telah diindustrialisasikan dan memasuki pasaran pada tahun 1970-an. Agen pembasahan dan penyebaran berat molekul rendah asal tidak lagi dapat menstabilkan pigmen ini, dan penyebar berat molekul tinggi yang baharu mula dibangunkan.

Jenis dispersan ini mempunyai berat molekul 5000-25000 g/mol, dengan sebilangan besar kumpulan penambat pigmen pada molekul. Rantai utama polimer menyediakan keserasian yang luas, dan rantai sisi terlarut menyediakan halangan sterik, supaya zarah pigmen berada sepenuhnya dalam keadaan deflokulasi dan stabil. Dispersan berat molekul tinggi boleh menstabilkan pelbagai pigmen dan menyelesaikan sepenuhnya masalah seperti warna terapung dan terapung, terutamanya untuk pigmen organik dan karbon hitam dengan saiz zarah kecil dan penggumpalan mudah. ​​Dispersan berat molekul tinggi semuanya adalah dispersan deflokulasi dengan berbilang kumpulan penambat pigmen pada rantai molekul, yang boleh mengurangkan kelikatan pes warna dengan kuat, meningkatkan kekuatan pewarnaan pigmen, kilauan dan kejelasan cat, dan meningkatkan ketelusan pigmen lutsinar. Dalam sistem berasaskan air, dispersan berat molekul tinggi mempunyai rintangan air dan rintangan penyabunan yang sangat baik. Sudah tentu, dispersan berat molekul tinggi juga mungkin mempunyai beberapa kesan sampingan, yang terutamanya datang daripada nilai amina dispersan. Nilai amina yang tinggi akan menyebabkan peningkatan kelikatan sistem epoksi semasa penyimpanan; tempoh pengaktifan poliuretana dua komponen yang dikurangkan (menggunakan isosianat aromatik); kereaktifan sistem pengawetan asid yang berkurangan; dan kesan pemangkinan pemangkin kobalt yang lemah dalam alkil pengeringan udara.

Dari perspektif struktur kimia, jenis dispersan ini terbahagi kepada tiga kategori:

(1) Penyebar poliuretana berat molekul tinggi, yang merupakan penyebar poliuretana biasa. Contohnya, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063, dan generasi terkini penyebar poliuretana BYK 2155 dan BESM® 9248. Jenis penyebar ini muncul agak awal dan mempunyai khalayak yang luas. Ia mempunyai sifat pengurangan kelikatan dan perkembangan warna yang baik untuk pigmen organik dan karbon hitam, dan pernah menjadi penyebar standard untuk pigmen organik. Generasi terkini penyebar poliuretana telah meningkatkan sifat pengurangan kelikatan dan perkembangan warna dengan ketara. BYK 170 dan BESM® 9107 lebih sesuai untuk sistem yang dimangkinkan asid. Penyebar tidak mempunyai nilai amina, yang mengurangkan risiko penggumpalan semasa penyimpanan cat dan tidak menjejaskan pengeringan cat.

(2) Penyebar poliakrilat. Penyebar ini, seperti BYK 190 dan BESM® 9003, telah menjadi penyebar piawai universal untuk salutan berasaskan air.

(3) Penyebar polimer hipercabang. Penyebar hipercabang yang paling banyak digunakan ialah Lubrizol 24000 dan BESM® 9240, iaitu amida + imida berasaskan poliester rantai panjang. Kedua-dua produk ini merupakan produk berpaten yang kebanyakannya bergantung pada tulang belakang poliester untuk menstabilkan pigmen. Keupayaannya untuk mengendalikan karbon hitam masih sangat baik. Walau bagaimanapun, poliester akan menghablur pada suhu rendah dan juga akan termendak dalam cat siap. Masalah ini bermakna 24000 hanya boleh digunakan dalam dakwat. Lagipun, ia boleh menunjukkan perkembangan warna dan kestabilan yang sangat baik apabila digunakan untuk menyebarkan karbon hitam dalam industri dakwat. Untuk meningkatkan prestasi penghabluran, Lubrizol 32500 dan BESM® 9245 muncul satu demi satu. Berbanding dengan dua kategori pertama, penyebar polimer hipercabang mempunyai struktur molekul sfera dan kumpulan afiniti pigmen yang sangat pekat, biasanya dengan perkembangan warna yang luar biasa dan prestasi pengurangan kelikatan yang lebih kuat. Keserasian dispersan poliuretana boleh dilaraskan dalam julat yang luas, terutamanya meliputi semua resin alkid daripada minyak panjang hingga minyak pendek, semua resin poliester tepu dan resin hidroksil akrilik, dan boleh menstabilkan kebanyakan karbon hitam dan pigmen organik daripada pelbagai struktur. Memandangkan masih terdapat sebilangan besar gred berbeza antara 6000-15000 berat molekul, pelanggan perlu menapis keserasian dan jumlah tambahan.

Penyebar pempolimeran radikal bebas yang boleh dikawal
Selepas tahun 1990, permintaan pasaran untuk penyebaran pigmen telah bertambah baik dan terdapat penemuan baharu dalam teknologi sintesis polimer, dan generasi terkini bagi penyebar pempolimeran radikal bebas terkawal telah dibangunkan.

Pempolimeran radikal bebas terkawal (CFRP) mempunyai struktur yang direka bentuk dengan tepat, dengan kumpulan penambat di satu hujung polimer dan segmen terlarut di hujung yang lain. CFRP menggunakan monomer yang sama seperti pempolimeran konvensional, tetapi kerana monomer disusun dengan lebih teratur pada segmen molekul dan taburan berat molekul lebih seragam, prestasi dispersan polimer yang disintesis mempunyai lonjakan kualitatif. Kumpulan penambat yang cekap ini meningkatkan keupayaan anti-pemberbukuan dispersan dan perkembangan warna pigmen dengan ketara. Segmen terlarut yang tepat memberikan dispersan kelikatan pengisaran pes warna yang lebih rendah dan penambahan pigmen yang tinggi, dan dispersan mempunyai keserasian yang luas dengan pelbagai bahan asas resin.

Perkembangan dispersan salutan moden mempunyai sejarah kurang daripada 100 tahun. Terdapat banyak jenis dispersan untuk pelbagai pigmen dan sistem di pasaran. Sumber utama bahan mentah dispersan masih merupakan bahan mentah petrokimia. Meningkatkan kadar bahan mentah boleh diperbaharui dalam dispersan merupakan hala tuju pembangunan yang sangat menjanjikan. Daripada proses pembangunan dispersan, dispersan menjadi semakin cekap. Sama ada keupayaan pengurangan kelikatan atau pembangunan warna dan kebolehan lain yang bertambah baik secara serentak, proses ini akan berterusan pada masa hadapan.

Bahan Baharu Nanjing Reborn menyediakanagen penyebar pembasahan untuk cat dan salutan, termasuk beberapa yang sepadan dengan Disperbyk.