Dispergeermiddelen zijn oppervlakteadditieven die worden gebruikt om vaste deeltjes te stabiliseren in media zoals lijmen, verven, kunststoffen en kunststofmengsels.

Vroeger hadden coatings in principe geen dispergeermiddelen nodig. Systemen zoals alkyd- en nitrocelluloseverf hadden geen dispergeermiddelen nodig. Dispergeermiddelen verschenen pas bij acrylverf en polyesterverf. Dit hangt nauw samen met de ontwikkeling van pigmenten, omdat de toepassing van hoogwaardige pigmenten onlosmakelijk verbonden is met het gebruik van dispergeermiddelen.
Dispergeermiddelen zijn oppervlakteadditieven die worden gebruikt om vaste deeltjes te stabiliseren in media zoals lijmen, verven, kunststoffen en kunststofmengsels. Het ene uiteinde ervan is een solvatatieketen die kan worden opgelost in verschillende dispersiemedia, en het andere uiteinde is een pigmentverankeringsgroep die kan worden geadsorbeerd op het oppervlak van verschillende pigmenten en kan worden gebruikt om een ​​vast/vloeibaar grensvlak te creëren (pigment/harsoplossing).

De harsoplossing moet doordringen in de ruimtes tussen de pigmentagglomeraten. Alle pigmenten bestaan ​​als pigmentagglomeraten, dit zijn "verzamelingen" van pigmentdeeltjes, met lucht en vocht in de interne ruimtes tussen de afzonderlijke pigmentdeeltjes. De deeltjes raken elkaar aan de randen en hoeken, en de interacties tussen de deeltjes zijn relatief klein, waardoor deze krachten kunnen worden overwonnen door gewone dispergeerapparatuur. Aan de andere kant zijn de aggregaten compacter, en is er sprake van direct contact tussen de afzonderlijke pigmentdeeltjes, waardoor het veel moeilijker is om ze te dispergeren tot primaire deeltjes. Tijdens het dispersieproces van pigmenten worden de pigmentagglomeraten geleidelijk kleiner; de ideale situatie is het verkrijgen van primaire deeltjes.

Het vermalen van pigmenten kan worden onderverdeeld in de volgende drie stappen: de eerste stap is bevochtiging. Onder roeren worden alle lucht en vocht aan het oppervlak van het pigment verdreven en vervangen door de harsoplossing. Het dispergeermiddel verbetert de bevochtigbaarheid van het pigment, waardoor het vast/gas-grensvlak verandert in een vast/vloeibaar-grensvlak en de maalefficiëntie verbetert; de tweede stap is het eigenlijke vermalen van de pigmentdispersie. Door mechanische energie, impact en schuifkracht worden de pigmentagglomeraten gebroken en de deeltjesgrootte gereduceerd tot primaire deeltjes. Wanneer het pigment door mechanische kracht wordt geopend, zal het dispergeermiddel de kleine deeltjes onmiddellijk adsorberen en omhullen; in de laatste, derde stap moet de pigmentdispersie stabiel genoeg zijn om de vorming van ongecontroleerde flocculatie te voorkomen.

Het gebruik van een geschikt dispergeermiddel kan de pigmentdeeltjes op een geschikte afstand van elkaar houden zonder dat ze opnieuw contact maken. In de meeste toepassingen is een stabiele, gedeflocculeerde toestand gewenst. In sommige toepassingen kan de pigmentdispersie stabiel blijven onder gecontroleerde coflocculatieomstandigheden. Bevochtigingsmiddelen kunnen het verschil in oppervlaktespanning tussen het pigment en de harsoplossing verlagen, waardoor de bevochtiging van de pigmentagglomeraten door de hars wordt versneld; dispergeermiddelen verhogen de stabiliteit van de pigmentdispersie. Daarom heeft hetzelfde product vaak de functies van zowel bevochtigings- als dispergeermiddel.

Pigmentdispersie is een proces waarbij pigmenten van een geaggregeerde naar een gedispergeerde toestand overgaan. Naarmate de deeltjesgrootte afneemt en het oppervlak toeneemt, neemt ook de oppervlakte-energie van het systeem toe.
Omdat de oppervlakte-energie van het systeem spontaan afneemt, geldt dat hoe groter de toename van het oppervlak, hoe meer energie er van buitenaf moet worden toegevoerd tijdens het maalproces, en hoe sterker het stabiliserende effect van het dispergeermiddel moet zijn om de dispersiestabiliteit van het systeem te behouden. Over het algemeen hebben anorganische pigmenten grotere deeltjesgroottes, kleinere specifieke oppervlaktes en een hogere oppervlaktepolariteit, waardoor ze gemakkelijker te dispergeren en te stabiliseren zijn; terwijl diverse organische pigmenten en roet kleinere deeltjesgroottes, grotere specifieke oppervlaktes en een lagere oppervlaktepolariteit hebben, waardoor ze moeilijker te dispergeren en te stabiliseren zijn.

Dispergeermiddelen bieden daarom hoofdzakelijk drie voordelen: (1) verbetering van de pigmentbevochtiging en de maalefficiëntie; (2) verlaging van de viscositeit en verbetering van de compatibiliteit met het basismateriaal, verbetering van de glans, volheid en scherpte van het beeld, en verbetering van de opslagstabiliteit; (3) verhoging van de pigmentkleurkracht en pigmentconcentratie en verbetering van de kleurstabiliteit.

Nanjing Reborn New Materials levertbevochtigingsmiddel voor verven en coatingswaaronder enkele die overeenkomen met Disperbyk.

In volgend artikelWe zullen de verschillende soorten dispergeermiddelen in verschillende perioden onderzoeken, samen met de ontwikkelingsgeschiedenis van deze middelen.