In мақолаи охирин, мо пайдоиши диспергантҳо, баъзе механизмҳо ва вазифаҳои диспергантҳоро муаррифӣ кардем. Дар ин порча, мо намудҳои диспергантҳоро дар давраҳои гуногун бо таърихи рушди диспергантҳо меомӯзем.

Агенти анъанавии таркунӣ ва парокандакунии вазни каммолекулавӣ
Аввалин дисперсант намаки триэтаноламини кислотаи равғанӣ буд, ки тақрибан 100 сол пеш ба бозор бароварда шуда буд. Ин дисперсант дар рангҳои саноатии умумӣ хеле самаранок ва сарфакор аст. Истифодаи он ғайриимкон нест ва самаранокии ибтидоии он дар системаи алкиди равғани миёна бад нест.

Дар солҳои 1940 то 1970, пигментҳое, ки дар саноати рӯйпӯшҳо истифода мешуданд, пигментҳои ғайриорганикӣ ва баъзе пигментҳои органикӣ буданд, ки парокандагии онҳо осонтар буд. Дар ин давра диспергантҳо моддаҳое буданд, ки ба сурфактантҳо монанд буданд, ки дар як тараф гурӯҳи мустаҳкамкунандаи пигмент ва дар тарафи дигар сегменти мувофиқ бо қатрон доштанд. Аксари молекулаҳо танҳо як нуқтаи мустаҳкамкунии пигмент доштанд.

Аз нигоҳи сохторӣ, онҳоро ба се категория тақсим кардан мумкин аст:

(1) ҳосилаҳои кислотаҳои равғанӣ, аз ҷумла амиди кислотаҳои равғанӣ, намакҳои амидҳои кислотаҳои равғанӣ ва полиэфирҳои кислотаҳои равғанӣ. Масалан, кислотаҳои равғании тағйирёфта бо блокҳое, ки аз ҷониби BYK дар солҳои 1920-1930 таҳия шудаанд, ки бо аминҳои занҷири дароз намак карда шуда, барои ба даст овардани Anti-Terra U истифода шудаанд. Инчунин P104/104S-и BYK бо гурӯҳҳои ниҳоии функсионалии баланд, ки ба реаксияи иловаи DA асос ёфтаанд, мавҷуд аст. BESM® 9116 аз Shierli як дисперсанти дефлокуляциякунанда ва як дисперсанти стандартӣ дар саноати шпатл мебошад. Он дорои намнокии хуб, хосиятҳои зидди таҳшиншавӣ ва устувории нигоҳдорӣ мебошад. Он инчунин метавонад хосиятҳои зидди зангзаниро беҳтар кунад ва дар праймерҳои зидди зангзанӣ васеъ истифода мешавад. BESM® 9104/9104S инчунин як дисперсанти маъмулии флокуляцияи назоратшаванда бо гурӯҳҳои сершумори лангар мебошад. Он ҳангоми парокандашавӣ метавонад сохтори шабакавӣ ташкил диҳад, ки дар назорати таҳшиншавии пигмент ва ранги шинокунанда хеле муфид аст. Азбаски ашёи хоми парокандакунандаи ҳосилшудаи кислотаи равғанӣ дигар аз ашёи хоми нафтӣ вобаста нестанд, онҳо барқароршавандаанд.

(2) Полимерҳои эфирии кислотаи органикии фосфорӣ. Ин намуди дисперсант қобилияти универсалии мустаҳкамкунии пигментҳои ғайриорганикӣ дорад. Масалан, BYK 110/180/111 ва BESM® 9110/9108/9101 аз Shierli дисперсантҳои аъло барои пароканда кардани диоксиди титан ва пигментҳои ғайриорганикӣ мебошанд, ки бо коҳиши аълои часпакӣ, таҳияи ранг ва сифати нигоҳдорӣ нишон медиҳанд. Илова бар ин, BYK 103 ва BESM® 9103 аз Shierli ҳарду ҳангоми пароканда кардани лағжишҳои матовӣ бартариҳои аълои коҳиши часпакӣ ва устувории нигоҳдориро нишон медиҳанд.

(3) Полиэфирҳои алифатии ғайриионӣ ва эфирҳои полиоксиэтилении алкилфенол. Вазни молекулавии ин намуди дисперсант одатан камтар аз 2000 г/мол аст ва он бештар ба парокандагии пигментҳо ва пуркунандаҳои ғайриорганикӣ тамаркуз мекунад. Онҳо метавонанд ба тар кардани пигментҳо ҳангоми майдакунӣ мусоидат кунанд, ба сатҳи пигментҳои ғайриорганикӣ самаранок адсорбсия кунанд ва аз қабатшавӣ ва боришоти пигментҳо пешгирӣ кунанд ва метавонанд флокуляцияро назорат кунанд ва аз шинокунандаи рангҳо пешгирӣ кунанд. Аммо, аз сабаби вазни молекулавии хурд, онҳо наметавонанд монеаи самараноки стерикиро таъмин кунанд ва инчунин наметавонанд дурахшонӣ ва равшании плёнкаи рангро беҳтар кунанд. Гурӯҳҳои лангарии ионӣ наметавонанд дар сатҳи пигментҳои органикӣ адсорбсия карда шаванд.

Диспергантҳои вазни баланди молекулавӣ
Дар соли 1970, пигментҳои органикӣ ба миқдори зиёд истифода мешуданд. Пигментҳои фталоцианини ICI, пигментҳои хинакридони Дюпон, пигментҳои азо-конденсатсияи CIBA, пигментҳои бензимидазолони Clariant ва ғайра ҳама саноатӣ карда шуданд ва дар солҳои 1970 ба бозор ворид шуданд. Агентҳои аввалияи таркунанда ва парокандакунандаи вазни каммолекула дигар наметавонистанд ин пигментҳоро устувор кунанд ва дисперсантҳои нави вазни баландимолекулавӣ таҳия карда шуданд.

Ин намуди дисперсант вазни молекулавии 5000-25000 г/мол дорад ва дар молекула шумораи зиёди гурӯҳҳои мустаҳкамкунандаи пигмент мавҷуд аст. Занҷири асосии полимер мутобиқати васеъро таъмин мекунад ва занҷири паҳлӯии ҳалшуда монеаи стерикиро таъмин мекунад, то ки зарраҳои пигмент пурра дар ҳолати дефлокуляция ва устувор қарор гиранд. Дисперсантҳои вазни баланди молекулавӣ метавонанд пигментҳои гуногунро устувор кунанд ва мушкилотеро ба монанди ранги шинокунанда ва шинокунанда, махсусан барои пигментҳои органикӣ ва сиёҳи карбон бо андозаи хурди зарраҳо ва флокуляцияи осон, пурра ҳал кунанд. Дисперсантҳои вазни баланди молекулавӣ ҳама дисперсантҳои дефлокуляциякунанда бо гурӯҳҳои сершумори мустаҳкамкунандаи пигмент дар занҷири молекулавӣ мебошанд, ки метавонанд часпакии хамираи рангро ба таври назаррас коҳиш диҳанд, қувваи рангкунии пигмент, дурахши ранг ва равшании онро беҳтар кунанд ва шаффофияти пигментҳои шаффофро беҳтар кунанд. Дар системаҳои обӣ, дисперсантҳои вазни баланди молекулавӣ муқовимати аълои об ва муқовимати собуншавӣ доранд. Албатта, дисперсантҳои вазни баланди молекулавӣ инчунин метавонанд баъзе таъсири манфӣ дошта бошанд, ки асосан аз арзиши аминии дисперсант бармеоянд. Арзиши баланди амин боиси афзоиши часпакии системаҳои эпоксидӣ ҳангоми нигоҳдорӣ мегардад; кам шудани давраи фаъолшавии полиуретанҳои дуҷузъӣ (бо истифода аз изоцианатҳои ароматикӣ); кам шудани реактивияти системаҳои бо кислота сахтшавӣ; ва суст шудани таъсири каталитикии катализаторҳои кобалт дар алкидҳои хушккунандаи ҳаво.

Аз нигоҳи сохтори химиявӣ, ин намуди дисперсант асосан ба се категория тақсим мешавад:

(1) Дисперсантҳои полиуретании вазни баланди молекулавӣ, ки дисперсантҳои маъмулии полиуретан мебошанд. Масалан, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 ва насли охирини дисперсантҳои полиуретан BYK 2155 ва BESM® 9248. Ин намуди дисперсант нисбатан барвақт пайдо шуд ва аудиторияи васеъ дорад. Он дорои хосиятҳои хуби коҳиши часпакӣ ва таҳияи ранг барои пигментҳои органикӣ ва сиёҳи карбон мебошад ва замоне дисперсанти стандартӣ барои пигментҳои органикӣ гардид. Насли охирини дисперсантҳои полиуретанӣ ҳам хосиятҳои коҳиши часпакӣ ва ҳам хусусиятҳои таҳияи рангро ба таври назаррас беҳтар кардааст. BYK 170 ва BESM® 9107 барои системаҳои бо кислота катализшаванда мувофиқтаранд. Дисперсант арзиши амин надорад, ки хатари ҷамъшавӣ ҳангоми нигоҳдории рангро кам мекунад ва ба хушкшавии ранг таъсир намерасонад.

(2) Диспергантҳои полиакрилат. Ин диспергантҳо, ба монанди BYK 190 ва BESM® 9003, ба диспергантҳои стандартии универсалӣ барои рӯйпӯшҳои обӣ табдил ёфтаанд.

(3) Диспергантҳои полимерии гипершохадор. Диспергантҳои гипершохадор, ки маъмултарин истифода мешаванд, Lubrizol 24000 ва BESM® 9240 мебошанд, ки амидҳо + имидҳо мебошанд, ки дар асоси полиэстерҳои занҷири дароз сохта шудаанд. Ин ду маҳсулот маҳсулоти патентӣ мебошанд, ки асосан ба сутуни полиэстер барои устувор кардани пигментҳо такя мекунанд. Қобилияти онҳо барои коркарди сиёҳи карбон ҳоло ҳам аъло аст. Аммо, полиэстер дар ҳарорати паст кристалл мешавад ва инчунин дар ранги тайёр таҳшин мешавад. Ин мушкилот маънои онро дорад, ки 24000-ро танҳо дар рангҳо истифода бурдан мумкин аст. Дар ниҳоят, он метавонад рушди ранг ва устувории хеле хубро ҳангоми истифода барои пароканда кардани сиёҳи карбон дар саноати ранг нишон диҳад. Барои беҳтар кардани самаранокии кристаллизатсия, Lubrizol 32500 ва BESM® 9245 паси ҳам пайдо шуданд. Дар муқоиса бо ду категорияи аввал, диспергантҳои полимерии гипершохадор сохтори молекулавии курашакл ва гурӯҳҳои аффинии пигментҳои хеле консентратсияшуда доранд, ки одатан бо рушди аълои ранг ва самаранокии қавитари коҳиши часпакӣ мебошанд. Мутобиқати дисперсантҳои полиуретанро метавон дар доираи васеъ танзим кард, асосан ҳамаи қатронҳои алкидӣ аз равғани дароз то равғани кӯтоҳ, ҳама қатронҳои полиэстери сершуда ва қатронҳои акрилии гидроксилро дар бар мегирад ва метавонад аксари сиёҳҳои карбон ва пигментҳои органикии сохторҳои гуногунро устувор кунад. Азбаски то ҳол шумораи зиёди синфҳои гуногун байни 6000-15000 вазни молекулавӣ мавҷуданд, муштариён бояд мутобиқат ва миқдори иловаро тафтиш кунанд.

Дисперсантҳои полимеризатсияи радикалии озоди идорашаванда
Пас аз соли 1990, талаботи бозор ба парокандагии пигмент боз ҳам беҳтар шуд ва дар технологияи синтези полимерҳо пешрафтҳо ба амал омаданд ва насли охирини дисперсантҳои полимеризатсияи радикалии озоди идорашаванда таҳия карда шуданд.

Полимеризатсияи радикалии озоди идорашаванда (CFRP) дорои сохтори дақиқ тарҳрезишуда мебошад, ки дар як нӯги полимер гурӯҳи мустаҳкамкунӣ ва дар нӯги дигар сегменти ҳалшуда мавҷуд аст. CFRP ҳамон мономерҳоеро истифода мебарад, ки полимеризатсияи анъанавӣ мебошанд, аммо азбаски мономерҳо дар сегментҳои молекулавӣ мунтазамтар ҷойгир шудаанд ва тақсимоти вазни молекулавӣ яксонтар аст, кори дисперсанти полимери синтезшуда як ҷаҳиши сифатӣ дорад. Ин гурӯҳи самараноки мустаҳкамкунӣ қобилияти зиддифлокуляцияи дисперсант ва таҳияи ранги пигментро ба таври назаррас беҳтар мекунад. Сегменти дақиқи ҳалшуда ба дисперсант часпакии пасти ранги майдакунии хамира ва иловаи баланди пигмент медиҳад ва дисперсант бо маводҳои гуногуни асоси қатрон мутобиқати васеъ дорад.

Таҳияи дисперсантҳои муосири рӯйпӯш таърихи камтар аз 100 сол дорад. Дар бозор намудҳои зиёди дисперсантҳо барои пигментҳо ва системаҳои гуногун мавҷуданд. Манбаи асосии ашёи хоми дисперсант то ҳол ашёи хоми нафтӣ мебошад. Афзоиши ҳиссаи ашёи хоми барқароршаванда дар дисперсантҳо самти хеле умедбахши рушд аст. Аз раванди таҳияи дисперсантҳо, дисперсантҳо самараноктар мешаванд. Новобаста аз он ки қобилияти кам кардани часпакӣ ё рушди ранг ва қобилиятҳои дигар ҳамзамон беҳтар мешаванд, ин раванд дар оянда идома хоҳад ёфт.

Маводҳои нави Нанкинги Реборн пешниҳод мекунандагенти парокандакунандаи таркунанда барои рангҳо ва рӯйпӯшҳо, аз ҷумла баъзеҳое, ки бо Disperbyk мувофиқат мекунанд.