Dispergačné činidlá sú povrchové prísady používané na stabilizáciu pevných častíc v médiách, ako sú lepidlá, farby, plasty a zmesi plastov.

V minulosti nátery v podstate nepotrebovali dispergačné činidlá. Systémy ako alkydové a nitro farby nepotrebovali dispergačné činidlá. Dispergačné činidlá sa objavili až pri akrylových a polyesterových živicových farbách. Toto tiež úzko súvisí s vývojom pigmentov, pretože aplikáciu špičkových pigmentov nemožno oddeliť od pomoci dispergačných činidiel.
Dispergačné činidlá sú povrchové prísady používané na stabilizáciu pevných častíc v médiách, ako sú lepidlá, farby, plasty a zmesi plastov. Jeden koniec tvorí solvatačný reťazec, ktorý sa môže rozpustiť v rôznych disperzných médiách, a druhý koniec je skupina viažuca pigment, ktorá sa môže adsorbovať na povrch rôznych pigmentov a použiť na transformáciu na rozhranie pevná látka/kvapalina (roztok pigment/živica).

Roztok živice musí preniknúť do priestorov medzi aglomerátmi pigmentu. Všetky pigmenty existujú ako aglomeráty pigmentu, čo sú „súbory“ častíc pigmentu, pričom vzduch a vlhkosť sa nachádzajú vo vnútorných priestoroch medzi jednotlivými časticami pigmentu. Častice sú vo vzájomnom kontakte na okrajoch a rohoch a interakcie medzi časticami sú relatívne malé, takže tieto sily je možné prekonať bežným disperzným zariadením. Na druhej strane, agregáty sú kompaktnejšie a medzi jednotlivými časticami pigmentu je priamy kontakt, takže je oveľa ťažšie ich dispergovať na primárne častice. Počas procesu mletia pigmentovej disperzie sa aglomeráty pigmentu postupne zmenšujú; ideálna situácia je získať primárne častice.

Proces mletia pigmentu možno rozdeliť do nasledujúcich troch krokov: prvým krokom je zmáčanie. Za miešania sa všetok vzduch a vlhkosť na povrchu pigmentu vytlačia a nahradia roztokom živice. Dispergačné činidlo zlepšuje zmáčanie pigmentu, čím mení rozhranie pevná látka/plyn na rozhranie pevná látka/kvapalina a zlepšuje účinnosť mletia; druhým krokom je samotný proces mletia disperzie pigmentu. Vplyvom mechanickej energie a šmykovej sily sa aglomeráty pigmentu rozbijú a veľkosť častíc sa zníži na primárne častice. Keď sa pigment otvorí mechanickou silou, dispergačné činidlo okamžite adsorbuje a obalí častice s malou veľkosťou častíc; v poslednom treťom kroku musí byť disperzia pigmentu dostatočne stabilná, aby sa zabránilo tvorbe nekontrolovanej flokulácie.

Použitie vhodného dispergačného činidla dokáže udržať pigmentové častice vo vhodnej vzdialenosti od seba bez obnovenia kontaktu. Vo väčšine aplikácií je požadovaný stabilný deflokulovaný stav. V niektorých aplikáciách môže pigmentová disperzia zostať stabilná za kontrolovaných podmienok koflokulácie. Zmáčadlá môžu znížiť rozdiel povrchového napätia medzi pigmentom a roztokom živice, čím urýchlia zmáčanie pigmentových aglomerátov živicou; dispergačné činidlá zvyšujú stabilitu pigmentovej disperzie. Preto ten istý produkt často plní funkciu zmáčadla aj dispergačného činidla.

Disperzia pigmentu je proces prechodu z agregovaného do dispergovaného stavu. S klesajúcou veľkosťou častíc a zväčšujúcou sa povrchovou plochou sa zvyšuje aj povrchová energia systému.
Keďže povrchová energia systému je spontánne klesajúci proces, čím výraznejší je nárast povrchovej plochy, tým viac energie je potrebné aplikovať zvonku počas procesu mletia a tým silnejší je stabilizačný účinok dispergačného činidla na udržanie disperznej stability systému. Anorganické pigmenty majú vo všeobecnosti väčšie veľkosti častíc, nižšie špecifické povrchy a vyššiu povrchovú polaritu, takže sa ľahšie dispergujú a stabilizujú; zatiaľ čo rôzne organické pigmenty a sadze majú menšie veľkosti častíc, väčšie špecifické povrchy a nižšiu povrchovú polaritu, takže je ťažšie ich dispergovať a stabilizovať.

Dispergačné činidlá preto poskytujú hlavne tri aspekty výkonu: (1) zlepšenie zmáčania pigmentu a zlepšenie účinnosti mletia; (2) zníženie viskozity a zlepšenie kompatibility so základným materiálom, zlepšenie lesku, plnosti a zreteľnosti obrazu a zlepšenie stability pri skladovaní; (3) zvýšenie sily tónovania pigmentu a koncentrácie pigmentu a zlepšenie stability farebného tónovania.

Spoločnosť Nanjing Reborn New Materials poskytujezmáčací disperzný prostriedok pre farby a nátery, vrátane niektorých, ktoré zodpovedajú slovu Disperbyk.

In ďalší článok, preskúmame typy dispergačných činidiel v rôznych obdobiach s históriou vývoja dispergačných činidiel.