Диспергатори – це поверхневі добавки, що використовуються для стабілізації твердих частинок у середовищах, таких як клеї, фарби, пластмаси та суміші пластмас.

У минулому покриття принципово не потребували диспергаторів. Такі системи, як алкідні та нітрофарби, не потребували диспергаторів. Диспергатори з'явилися лише з появою акрилової та поліефірної фарб. Це також тісно пов'язано з розробкою пігментів, оскільки застосування високоякісних пігментів не можна відокремити від допомоги диспергаторів.
Диспергатори – це поверхневі добавки, що використовуються для стабілізації твердих частинок у середовищах, таких як клеї, фарби, пластмаси та суміші пластмас. Один його кінець – це сольватний ланцюг, який може розчинятися в різних дисперсійних середовищах, а інший кінець – це група, що зв'язує пігмент, яка може адсорбуватися на поверхні різних пігментів і використовуватися для перетворення на поверхню розділу тверда речовина/рідина (розчин пігменту/смоли).

Розчин смоли повинен проникати у проміжки між агломератами пігменту. Усі пігменти існують у вигляді агломератів пігменту, які є «сукупністю» частинок пігменту, з повітрям та вологою, що містяться у внутрішніх проміжках між окремими частинками пігменту. Частинки контактують одна з одною по краях та кутах, а взаємодія між частинками відносно невелика, тому ці сили можна подолати за допомогою звичайного дисперсійного обладнання. З іншого боку, агрегати є більш компактними, і між окремими частинками пігменту існує прямий контакт, тому їх набагато складніше диспергувати на первинні частинки. Під час процесу дисперсійного подрібнення пігменту агломерати пігменту поступово зменшуються; ідеальною ситуацією є отримання первинних частинок.

Процес подрібнення пігменту можна розділити на такі три етапи: перший етап – зволоження. Під час перемішування все повітря та волога з поверхні пігменту видаляються та замінюються розчином смоли. Диспергатор покращує змочуваність пігменту, перетворюючи межу розділу тверда речовина/газ на межу тверда речовина/рідина та підвищуючи ефективність подрібнення; другий етап – це власне процес подрібнення дисперсії пігменту. Завдяки механічному впливу енергії та зсувній силі агломерати пігменту руйнуються, а розмір частинок зменшується до первинних. Коли пігмент розкривається механічною силою, диспергатор швидко адсорбує та обгортає частинки дрібного розміру; на останньому третьому етапі дисперсія пігменту повинна бути достатньо стабільною, щоб запобігти утворенню неконтрольованої флокуляції.

Використання відповідного диспергатора може утримувати частинки пігменту на відповідній відстані одна від одної без відновлення контакту. У більшості застосувань бажаним є стабільний дефлокульований стан. У деяких випадках дисперсія пігменту може залишатися стабільною за контрольованих умов кофлокуляції. Змочувальні добавки можуть зменшити різницю поверхневого натягу між пігментом і розчином смоли, прискорюючи змочування агломератів пігменту смолою; диспергуючі добавки підвищують стабільність дисперсії пігменту. Тому один і той самий продукт часто виконує функції як змочувальних, так і диспергувальних добавок.

Дисперсія пігменту – це процес переходу від агрегатного до дисперсного стану. Зі зменшенням розміру частинок та збільшенням площі поверхні поверхнева енергія системи також збільшується.
Оскільки поверхнева енергія системи є процесом спонтанного зменшення, чим помітніше збільшення площі поверхні, тим більше енергії потрібно підводити ззовні під час процесу подрібнення, і тим сильніший стабілізуючий ефект диспергатора потрібен для підтримки стабільності дисперсії системи. Як правило, неорганічні пігменти мають більші розміри частинок, меншу питому площу поверхні та вищу полярність поверхні, тому їх легше диспергувати та стабілізувати; тоді як різні органічні пігменти та сажа мають менші розміри частинок, більшу питому площу поверхні та нижчу полярність поверхні, тому їх важче диспергувати та стабілізувати.

Таким чином, диспергатори забезпечують три аспекти продуктивності: (1) покращення змочування пігменту та підвищення ефективності подрібнення; (2) зниження в'язкості та покращення сумісності з основним матеріалом, покращення блиску, повноти та чіткості зображення, а також покращення стабільності зберігання; (3) збільшення міцності тонування пігменту та його концентрації, а також покращення стабільності тонування кольору.

Nanjing Reborn New Materials надаєзволожувальний диспергатор для фарб та покриттів, включаючи деякі, що відповідають Діспербіку.

In наступна стаття, ми дослідимо типи диспергаторів у різні періоди з історією розвитку диспергаторів.