In son makaleÖnceki bölümde dağıtıcı maddelerin ortaya çıkışını, bazı mekanizmalarını ve işlevlerini ele aldık. Bu bölümde ise, dağıtıcı maddelerin gelişim tarihiyle birlikte farklı dönemlerdeki dağıtıcı madde türlerini inceleyeceğiz.

Geleneksel düşük molekül ağırlıklı ıslatıcı ve dağıtıcı madde
En eski dağıtıcı madde, yaklaşık 100 yıl önce piyasaya sürülen yağ asidinin trietanolamin tuzuydu. Bu dağıtıcı madde, genel endüstriyel boya uygulamalarında çok verimli ve ekonomiktir. Kullanımı imkansız değildir ve orta yağlı alkid sistemindeki ilk performansı da fena değildir.

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

Yapısal açıdan bakıldığında, bunlar üç kategoriye ayrılabilir:

(1) Yağ asidi türevleri, yağ asidi amidleri, yağ asidi amid tuzları ve yağ asidi polieterleri dahil. Örneğin, BYK tarafından 1920-1930 yıllarında geliştirilen ve uzun zincirli aminlerle tuzlanarak Anti-Terra U elde edilen bloklu modifiye yağ asitleri. Ayrıca, DA ilave reaksiyonuna dayalı yüksek fonksiyonel uç gruplarına sahip BYK'nın P104/104S'si de mevcuttur. Shierli'den BESM® 9116, topaklanmayı önleyici bir dağıtıcıdır ve macun endüstrisinde standart bir dağıtıcıdır. İyi ıslatılabilirlik, çökelme önleyici özellikler ve depolama stabilitesine sahiptir. Ayrıca korozyon önleyici özellikleri iyileştirebilir ve korozyon önleyici astarlarda yaygın olarak kullanılır. BESM® 9104/9104S de çoklu ankraj gruplarına sahip tipik bir kontrollü topaklanma dağıtıcısıdır. Dağıtıldığında ağ yapısı oluşturabilir, bu da pigment çökelmesini ve yüzen rengi kontrol etmede çok yardımcı olur. Yağ asidi türevi dağıtıcı hammaddeler artık petrokimyasal hammaddelere bağımlı olmadığından, yenilenebilir kaynaklardır.

(2) Organik fosforik asit ester polimerleri. Bu tip dağıtıcı, inorganik pigmentler için evrensel bir bağlama yeteneğine sahiptir. Örneğin, Shierli'nin BYK 110/180/111 ve BESM® 9110/9108/9101 ürünleri, titanyum dioksit ve inorganik pigmentlerin dağıtılması için mükemmel dağıtıcılardır ve üstün viskozite azaltma, renk geliştirme ve depolama performansına sahiptirler. Ayrıca, Shierli'nin BYK 103 ve BESM® 9103 ürünleri, mat bulamaçların dağıtılmasında mükemmel viskozite azaltma avantajları ve depolama stabilitesi göstermektedir.

(3) İyonik olmayan alifatik polieterler ve alkilfenol polioksietilen eterler. Bu tip dağıtıcıların 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, ayrıca topaklanmayı kontrol edebilir ve yüzen renkleri önleyebilir. Bununla birlikte, küçük moleküler ağırlıkları nedeniyle etkili sterik engelleme sağlayamazlar ve boya filminin parlaklığını ve belirginliğini iyileştiremezler. İyonik bağlayıcı gruplar organik pigmentlerin yüzeyine adsorbe edilemez.

Yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar
1970'lerde organik pigmentler büyük miktarlarda kullanılmaya başlandı. ICI'nin ftalosiyanin pigmentleri, DuPont'un kinakridon pigmentleri, CIBA'nın azo kondensasyon pigmentleri, Clariant'ın benzimidazolon pigmentleri vb. hepsi 1970'lerde endüstriyel olarak üretilip piyasaya sürüldü. Orijinal düşük molekül ağırlıklı ıslatıcı ve dağıtıcı maddeler artık bu pigmentleri stabilize edemez hale geldi ve yeni yüksek molekül ağırlıklı dağıtıcılar geliştirilmeye başlandı.

Bu tip dağıtıcıların moleküler ağırlığı 5000-25000 g/mol olup, molekül üzerinde çok sayıda pigment bağlama grubu bulunur. Polimer ana zinciri geniş uyumluluk sağlarken, çözünmüş yan zincir sterik engelleme sağlar, böylece pigment parçacıkları tamamen topaklanmamış ve kararlı bir durumda kalır. Yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar, çeşitli pigmentleri stabilize edebilir ve özellikle küçük parçacık boyutuna ve kolay topaklanmaya sahip organik pigmentler ve karbon siyahı için renklerin dağılması ve topaklanma gibi sorunları tamamen çözebilir. Yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar, moleküler zincir üzerinde birden fazla pigment bağlama grubu bulunan, topaklanmayı önleyici dağıtıcılardır; bu da renk macununun viskozitesini önemli ölçüde azaltabilir, pigment renklendirme gücünü, boya parlaklığını ve canlılığını artırabilir ve şeffaf pigmentlerin şeffaflığını iyileştirebilir. Su bazlı sistemlerde, yüksek moleküler ağırlıklı dağıtıcılar mükemmel su direnci 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; asit kürleme sistemlerinin reaktivitesinin azalmasına; ve hava ile kuruyan alkidlerde kobalt katalizörlerinin katalitik etkisinin zayıflamasına yol açacaktır.

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

(1) Yüksek moleküler ağırlıklı poliüretan dağıtıcılar, tipik poliüretan dağıtıcılardır. Örneğin, BYK 160/161/163/164, BESM® 9160/9161/9163/9164, EFKA 4060/4061/4063 ve en yeni nesil poliüretan dağıtıcılar BYK 2155 ve BESM® 9248. Bu tip dağıtıcılar nispeten erken ortaya çıkmış ve geniş bir kitleye hitap etmektedir. Organik pigmentler ve karbon siyahı için iyi viskozite azaltma ve renk geliştirme özelliklerine sahiptir ve bir zamanlar organik pigmentler için standart dağıtıcı olmuştur. En yeni nesil poliüretan dağıtıcılar, hem viskozite azaltma hem de renk geliştirme özelliklerini önemli ölçüde geliştirmiştir. BYK 170 ve BESM® 9107, asit katalizli sistemler için daha uygundur. Dağıtıcı maddenin amin değeri yoktur, bu da boyanın depolanması sırasında 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) Hiper dallanmış polimer dağıtıcılar. En yaygın kullanılan hiper dallanmış dağıtıcılar, uzun zincirli polyesterlere dayalı amidler + imidler olan Lubrizol 24000 ve BESM® 9240'tır. Bu iki ürün, pigmentleri stabilize etmek için esas olarak polyester omurgasına dayanan patentli ürünlerdir. Karbon siyahını işleme yetenekleri hala mükemmeldir. Bununla birlikte, polyester düşük sıcaklıklarda kristalleşir ve ayrıca bitmiş boyada çökelir. Bu sorun, 24000'in yalnızca mürekkeplerde kullanılabileceği anlamına gelir. Sonuçta, mürekkep endüstrisinde karbon siyahını dağıtmak için kullanıldığında çok iyi renk gelişimi ve stabilite gösterebilir. Kristalleşme performansını iyileştirmek için Lubrizol 32500 ve BESM® 9245 art arda ortaya çıktı. İlk iki kategoriye kıyasla, hiper dallanmış polimer dağıtıcılar küresel bir moleküler yapıya ve yüksek konsantrasyonlu pigment afinite gruplarına sahiptir ve genellikle olağanüstü renk gelişimi ve daha güçlü viskozite azaltma performansı gösterirler. Poliüretan dağıtıcıların uyumluluğu geniş bir aralıkta ayarlanabilir ve esas olarak uzun yağlıdan kısa yağlıya kadar tüm alkid reçinelerini, tüm doymuş polyester reçinelerini ve hidroksil akrilik reçinelerini kapsar; ayrıca çeşitli yapıdaki çoğu karbon siyahını ve organik pigmenti stabilize edebilir. 6000-15000 moleküler ağırlık arasında hala çok sayıda farklı kalite bulunduğundan, müşterilerin uyumluluk ve ilave miktarı açısından eleme yapmaları gerekmektedir.

Kontrol edilebilir serbest radikal polimerizasyon dağıtıcıları
1990'dan sonra pigment dispersiyonuna yönelik pazar talebi daha da arttı ve polimer sentez teknolojisinde atılımlar yaşandı; böylece en yeni nesil kontrollü serbest radikal polimerizasyon dispersiyon maddeleri geliştirildi.

Kontrol edilebilir serbest radikal polimerizasyon (CFRP), polimerin bir ucunda bir ankraj grubu ve diğer ucunda bir çözünmüş segment bulunan, hassas bir şekilde tasarlanmış bir yapıya sahiptir. CFRP, geleneksel polimerizasyonla aynı monomerleri kullanır, ancak monomerler moleküler segmentler üzerinde daha düzenli bir şekilde sıralandığı ve moleküler ağırlık dağılımı daha homojen olduğu için, sentezlenen polimer dispersantın performansı niteliksel bir sıçrama gösterir. Bu etkili ankraj grubu, dispersantın topaklanmayı önleme yeteneğini ve pigmentin renk gelişimini büyük ölçüde iyileştirir. Hassas çözünmüş segment, dispersantın daha düşük renk macunu öğütme viskozitesine ve yüksek pigment ilavesine sahip olmasını sağlar ve dispersant, çeşitli reçine bazlı malzemelerle geniş bir uyumluluğa sahiptir.

Modern kaplama dağıtıcılarının geliştirilmesinin tarihi 100 yıldan daha kısa bir süreyi kapsamaktadır. Piyasada çeşitli pigmentler ve sistemler için birçok dağıtıcı türü bulunmaktadır. Dağıtıcı hammaddelerinin ana kaynağı hala petrokimyasal hammaddelerdir. Dağıtıcılarda yenilenebilir hammaddelerin oranının artırılması çok umut vadeden bir gelişme yönüdür. Dağıtıcıların geliştirme sürecinden de görüldüğü gibi, dağıtıcılar giderek daha verimli hale gelmektedir. Viskozite azaltma yeteneği veya renk geliştirme ve diğer yetenekler eş zamanlı olarak iyileşmekte olup, bu süreç gelecekte de devam edecektir.

Nanjing Reborn Yeni Malzemeler sunmaktadır.Boya ve kaplamalar için ıslatıcı dağıtıcı maddeDisperbyk ile eşleşenler de dahil olmak üzere.