In son makale, dağıtıcıların ortaya çıkışını, dağıtıcıların bazı mekanizmalarını ve işlevlerini tanıttık. Bu pasajda, dağıtıcıların gelişim tarihiyle birlikte farklı dönemlerdeki dağıtıcı türlerini inceleyeceğiz.

Geleneksel düşük molekül ağırlıklı ıslatma ve dağıtma maddesi
En eski dağıtıcı, yaklaşık 100 yıl önce piyasaya sürülen yağ asidinin trietanolamin tuzuydu. Bu dağıtıcı, genel endüstriyel boya uygulamalarında çok etkili ve ekonomiktir. Kullanılması imkansız değildir ve orta yağlı alkid sistemindeki ilk performansı fena değildir.

1940'lardan 1970'lere kadar, kaplama endüstrisinde kullanılan pigmentler inorganik pigmentler ve dağıtılması daha kolay olan bazı organik pigmentlerdi. Bu dönemde dağıtıcılar, bir ucunda pigment bağlayıcı grup ve diğer ucunda reçine uyumlu bir segment bulunan, yüzey aktif maddelere benzer maddelerdi. Çoğu molekülün yalnızca bir pigment bağlayıcı noktası vardı.

Yapısal açıdan üç kategoriye ayrılabilirler:

(1) yağ asidi amidleri, yağ asidi amid tuzları ve yağ asidi polieterleri dahil olmak üzere yağ asidi türevleri. Örneğin, BYK tarafından 1920-1930'da geliştirilen ve Anti-Terra U elde etmek için uzun zincirli aminlerle tuzlanan bloklu modifiye yağ asitleri. Ayrıca, DA ekleme reaksiyonuna dayanan yüksek işlevsel uç gruplara sahip BYK'nin P104/104S'si de vardır. Shierli'den BESM® 9116, macun endüstrisinde bir defloküle edici dağıtıcı ve standart bir dağıtıcıdır. İyi ıslanabilirliğe, çökme önleyici özelliklere ve depolama kararlılığına sahiptir. Ayrıca korozyon önleyici özellikleri de iyileştirebilir ve korozyon önleyici astarlarda yaygın olarak kullanılır. BESM® 9104/9104S de çoklu ankraj gruplarına sahip tipik bir kontrollü flokülasyon dağıtıcısıdır. Dağıtıldığında bir ağ yapısı oluşturabilir, bu da pigment çökelmesini ve yüzen rengi kontrol etmede çok yardımcı olur. Yağ asidi türevi dispersan hammaddeleri artık petrokimya hammaddelerine bağımlı olmadığından yenilenebilir niteliktedir.

(2) Organik fosforik asit ester polimerleri. Bu tip dağıtıcı, inorganik pigmentler için evrensel bir bağlama yeteneğine sahiptir. Örneğin, Shierli'den BYK 110/180/111 ve BESM® 9110/9108/9101, titanyum dioksit ve inorganik pigmentleri dağıtmak için mükemmel dağıtıcılardır ve olağanüstü viskozite azaltma, renk geliştirme ve depolama performansına sahiptir. Ek olarak, Shierli'den BYK 103 ve BESM® 9103, mat bulamaçları dağıtırken mükemmel viskozite azaltma avantajları ve depolama kararlılığı gösterir.

(3) İyonik olmayan alifatik polieterler ve alkilfenol polioksietilen eterler. Bu tip dağıtıcının moleküler ağırlığı genellikle 2000 g/mol'den azdır ve daha çok inorganik pigmentlerin ve dolgu maddelerinin dağılımına odaklanır. Öğütme sırasında pigmentlerin ıslanmasına yardımcı olabilir, inorganik pigmentlerin yüzeyine etkili bir şekilde adsorbe olabilir ve pigmentlerin tabakalaşmasını ve çökelmesini önleyebilir ve flokülasyonu kontrol edebilir ve yüzen renkleri önleyebilir. Ancak, küçük moleküler ağırlık nedeniyle etkili sterik engelleme sağlayamazlar veya boya filminin parlaklığını ve belirginliğini iyileştiremezler. İyonik bağlayıcı gruplar organik pigmentlerin yüzeyine adsorbe edilemez.

Yüksek molekül ağırlıklı dağıtıcılar
1970'te organik pigmentler büyük miktarlarda kullanılmaya başlandı. ICI'nin ftalosiyanin pigmentleri, DuPont'un kinakridon pigmentleri, CIBA'nın azo yoğunlaşma pigmentleri, Clariant'ın benzimidazolon pigmentleri vb. hepsi endüstriyel hale getirildi ve 1970'lerde pazara girdi. Orijinal düşük molekül ağırlıklı ıslatma ve dağıtma maddeleri artık bu pigmentleri stabilize edemiyordu ve yeni yüksek molekül ağırlıklı dağıtıcılar geliştirilmeye başlandı.

Bu tip dağıtıcı, molekül üzerinde çok sayıda pigment bağlayıcı grup ile 5000-25000 g/mol'lük bir moleküler ağırlığa sahiptir. Polimer ana zincir geniş uyumluluk sağlar ve solvatlanmış yan zincir sterik engel sağlar, böylece pigment parçacıkları tamamen defloküle edilmiş ve kararlı bir durumdadır. Yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar çeşitli pigmentleri stabilize edebilir ve özellikle küçük parçacık boyutu ve kolay flokülasyona sahip organik pigmentler ve karbon siyahı için yüzen renk ve yüzen renk gibi sorunları tamamen çözebilir. Yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar, moleküler zincirde çoklu pigment bağlayıcı gruplara sahip olan ve renk macununun viskozitesini önemli ölçüde azaltabilen, pigment renklendirme gücünü, boya parlaklığını ve canlılığını iyileştirebilen ve şeffaf pigmentlerin şeffaflığını artırabilen tüm defloküle edici dağıtıcılardır. Su bazlı sistemlerde, yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar mükemmel su direncine ve sabunlaşma direncine sahiptir. Elbette, yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcıların, esas olarak dağıtıcının amin değerinden kaynaklanan bazı yan etkileri de olabilir. Yüksek amin değeri, depolama sırasında epoksi sistemlerinin viskozitesinin artmasına; iki bileşenli poliüretanların (aromatik izosiyanatlar kullanılarak) aktivasyon süresinin kısalmasına; asitle kürlenen sistemlerin reaktivitesinin azalmasına; ve hava kurumalı alkidlerde kobalt katalizörlerinin katalitik etkisinin zayıflamasına yol açacaktır.

Kimyasal yapı açısından bu tip dağıtıcılar esas olarak üç kategoriye ayrılır:

(1) Tipik poliüretan dağıtıcılar olan yüksek molekül ağırlıklı poliüretan dağıtıcılar. Örneğin, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 ve en son nesil poliüretan dağıtıcılar BYK 2155 ve BESM® 9248. Bu tip dağıtıcılar nispeten erken ortaya çıkmıştır ve geniş bir kitleye sahiptir. Organik pigmentler ve karbon siyahı için iyi viskozite azaltma ve renk geliştirme özelliklerine sahiptir ve bir zamanlar organik pigmentler için standart dağıtıcı haline gelmiştir. En son nesil poliüretan dağıtıcılar hem viskozite azaltma hem de renk geliştirme özelliklerini önemli ölçüde iyileştirmiştir. BYK 170 ve BESM® 9107 asit katalizli sistemler için daha uygundur. Dispersan, amin değeri içermediğinden boya depolama esnasında topaklanma riskini azaltır ve boyanın kurumasını etkilemez.

(2) Poliakrilat dağıtıcılar. BYK 190 ve BESM® 9003 gibi bu dağıtıcılar, su bazlı kaplamalar için evrensel standart dağıtıcılar haline gelmiştir.

(3) Hiperdallanmış polimer dağıtıcılar. En yaygın kullanılan hiperdallanmış dağıtıcılar, uzun zincirli polyesterlere dayalı amidler + imitler olan Lubrizol 24000 ve BESM® 9240'dır. Bu iki ürün, pigmentleri stabilize etmek için esas olarak polyester omurgasına güvenen patentli ürünlerdir. Karbon siyahını işleme yetenekleri hala mükemmeldir. Ancak, polyester düşük sıcaklıklarda kristalleşecek ve ayrıca bitmiş boyada çökecektir. Bu sorun, 24000'in yalnızca mürekkeplerde kullanılabileceği anlamına gelir. Sonuçta, mürekkep endüstrisinde karbon siyahını dağıtmak için kullanıldığında çok iyi renk gelişimi ve kararlılık gösterebilir. Kristalleşme performansını iyileştirmek için Lubrizol 32500 ve BESM® 9245 birbiri ardına ortaya çıktı. İlk iki kategoriyle karşılaştırıldığında, hiperdallanmış polimer dağıtıcılar küresel bir moleküler yapıya ve genellikle olağanüstü renk gelişimi ve daha güçlü viskozite azaltma performansı ile oldukça yoğun pigment afinitesi gruplarına sahiptir. Poliüretan dağıtıcıların uyumluluğu geniş bir aralıkta ayarlanabilir, esas olarak uzun yağdan kısa yağa kadar tüm alkid reçinelerini, tüm doymuş polyester reçinelerini ve hidroksil akrilik reçinelerini kapsar ve çeşitli yapıların çoğu karbon siyahını ve organik pigmentleri stabilize edebilir. 6000-15000 moleküler ağırlık arasında hala çok sayıda farklı sınıf olduğundan, müşterilerin uyumluluk ve ekleme miktarını taramaları gerekir.

Kontrol edilebilir serbest radikal polimerizasyon dağıtıcıları
1990'lı yıllardan sonra pigment dispersiyonuna olan pazar talebi daha da artmış ve polimer sentez teknolojisinde çığır açmış, son nesil kontrollü serbest radikal polimerizasyon dispersiyonları geliştirilmiştir.

Kontrol edilebilir serbest radikal polimerizasyonu (CFRP), polimerin bir ucunda bir çapalama grubu ve diğer ucunda bir solvatlanmış segment bulunan hassas bir şekilde tasarlanmış bir yapıya sahiptir. CFRP, geleneksel polimerizasyonla aynı monomerleri kullanır, ancak monomerler moleküler segmentlerde daha düzenli bir şekilde düzenlendiği ve moleküler ağırlık dağılımı daha düzgün olduğu için, sentezlenen polimer dağıtıcının performansı niteliksel bir sıçramaya sahiptir. Bu etkili çapalama grubu, dağıtıcının anti-flokülasyon yeteneğini ve pigmentin renk gelişimini büyük ölçüde iyileştirir. Hassas solvatlanmış segment, dağıtıcıya daha düşük bir renk macunu öğütme viskozitesi ve yüksek bir pigment ilavesi sağlar ve dağıtıcı, çeşitli reçine bazlı malzemelerle geniş bir uyumluluğa sahiptir.

Modern kaplama dağıtıcılarının geliştirilmesinin 100 yıldan az bir geçmişi vardır. Piyasada çeşitli pigmentler ve sistemler için birçok dağıtıcı türü bulunmaktadır. Dağıtıcı hammaddelerinin ana kaynağı hala petrokimya hammaddeleridir. Dağıtıcılarda yenilenebilir hammaddelerin oranını artırmak çok umut verici bir geliştirme yönüdür. Dağıtıcıların geliştirme sürecinden itibaren dağıtıcılar giderek daha verimli hale gelmektedir. İster viskozite azaltma yeteneği olsun ister renk geliştirme ve diğer yetenekler aynı anda gelişiyor olsun, bu süreç gelecekte de devam edecektir.

Nanjing Reborn Yeni Malzemeler sağlarboyalar ve kaplamalar için ıslatıcı dağıtıcı maddeDisperbyk ile eşleşenler de dahil.