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Dispergiermittel, auch als Super Dispergiermittel bekannt, sind eine spezielle Art von Tensid, die durch ihre molekulare Struktur gekennzeichnet ist und zwei Gruppen mit entgegengesetzter Löslichkeit und Polarität enthält. Eine davon ist die kürzere polare Gruppe, die als hydrophile Gruppe bezeichnet wird und eine molekulare Struktur aufweist, die leicht auf der Oberfläche eines Materials oder an der Grenzfläche zweier Phasen orientiert, wodurch Grenzflächenspannungen verringert werden und hervorragende Dispersionseffekte in wässrigen Dispersionssystemen erzielt werden.

Arten von Dispergiermitteln, die in wässrigen Pigmentdispersionen verwendet werden:

1. Anorganische Dispergiermittel wie Polyphosphatester, Silikate usw.

2. organisches kleines Molekül Dispergiermittel wie Alkylpolyether oder anionische Tenside des Phosphattyps.

3. Super Dispergiermittel wie Natriumpolyacrylat und Acrylcopolymere (methacrylisch).

Traditionelle Dispergiermittel sind in ihren molekularen Strukturen vor bestimmten Einschränkungen ausgesetzt: Hydrophile Gruppen verbinden sich nicht stark an Partikeloberflächen mit geringen Polaritäten oder nicht-polaren Oberflächen, was zu einer Desorption und Reflokulation der Partikel nach der Dispersion führt. Hydrophobe Gruppen fehlen häufig ausreichende Kohlenstoffkettenlängen (im Allgemeinen nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome), was es schwierig macht, in nichtwässrigen Dispersionssystemen ein angemessenes sterisches Behinderung zu gewährleisten, um die Stabilität aufrechtzuerhalten. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde eine neue Klasse von Super Dispergiermitteln entwickelt, die in nichtwässrigen Systemen einzigartige Dispersionseffekte aufweisen. Ihre Hauptmerkmale umfassen: schnelle und gründliche Benetzung von Partikeln; signifikant erhöhten festen Partikelgehalt beim Schleifenmaterial, das Erhalten von Verarbeitungsgeräten und den Energieverbrauch; und einheitliche Dispersion mit guter Stabilität, was zu einer erheblichen Verbesserung der Endverbrauchsleistung des Dispersionssystems führt.

Die gängigen Arten von Superdispergiermitteln, die in wässrigen Pigmentdispersionen verwendet werden, sind Polyelektrolyt-Dispergiermittel und nichtionische Dispergiermittel. Ihre Strukturen können zufällige Copolymere, Transplantatcopolymere und Blockcopolymere umfassen. Die Struktur von Super Dispergiermitteln besteht aus zwei Teilen:
Ankergruppen: Häufige Gruppen umfassen -r2n, -r3n+, -cooh, -coo-, -so3h, -so2-, -po42-, Polyamine, Polyolen und Polyether. Diese können durch verschiedene energetische Wechselwirkungen mehrere Verankerungspunkte auf der Partikeloberfläche bilden, wodurch die Adsorptionsfestigkeit erhöht und die Desorption verringert wird.
Solvatierte Ketten: Zu den häufigen Typen gehören Polyester, Polyether, Polyolefine und Polyacrylat. Sie können basierend auf Polarität kategorisiert werden: Polyolefin-Ketten mit niedriger Polarität; Polyester mittelpolarität oder Polyacrylatketten; und stark polare Polyetherketten. In Dispersionsmedien mit passenden Polaritäten weisen die Solvatketten eine gute Kompatibilität mit dem Dispersionsmedium auf und nutzen relativ erweiterte Konformationen, um eine ausreichend dicke Schutzschicht auf festen Partikeloberflächen zu bilden.

Auswahl der Super Dispergiermittel:

Die Auswahl berücksichtigt in erster Linie zwei Faktoren:

1. Oberflächeneigenschaften von Pigmentpartikeln: Dies umfasst Oberflächenpolarität, Säure-Base-Eigenschaften und funktionelle Gruppen.

-Für anorganische Pigmente mit starker Oberflächenpolarität und einigen organischen Pigmenten, Superdispergierungen, die über Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen oder ionische Bindung ausgewählt werden können, werden Einzelpoint-Verankerungsgruppen bilden.

- Für die meisten organischen Pigmente und einige anorganische Pigmente mit geringen Polaritätsflächen werden Superdispergiermittel mit mehrspitzen Verankerungsfunktionsgruppen verwendet, um die Gesamtadsorptionsfestigkeit zu verbessern.

- Bio -Pigmente erfordern häufig Super Dispergiermittel, und es muss darauf geachtet werden, dass die Kompatibilität zwischen Harz und Dispergiermittel sichergestellt wird. Schlecht kompatible Dispersionen führen zu gewickelten erweiterten Ketten, was zu dünneren Adsorptionsschichten und niedrigen sterischen Hinderungseffekten führt.

- Im Allgemeinen sind Superdispergiermittel mit Amino -Ankergruppen bei sauren Pigmenten wirksam, während diejenigen mit sauren Gruppen an grundlegenden Pigmenten besser arbeiten.

2. Polarität des Dispersionsmediums und deren Löslichkeit der Lösungskettensegmente: Die Dispersionseffizienz für jedes Pigment wird durch die Wechselwirkungen zwischen Pigment, Harzlösung und Zusatzstoffen beeinflusst. Das Lösungsmittel spielt eine bedeutende Rolle, insbesondere das Dispersionsmedium, das die Mobilität und Dispergierbarkeit der Pigmentpartikel beeinflusst. Um sicherzustellen, dass der Super Dispergiermittel für die Pigmentpartikel in wässrigen Lösungen eine ausreichende räumliche Stabilität bietet, müssen die Solvated -Ketten -Segmente ausreichend erweiterte Konformationen innerhalb des Mediums annehmen. Daher ist es wichtig, Lösungsmittelketten auszuwählen, die mit der wässrigen Lösung stark kompatibel sind.

Identifizierung von Super Dispergiermitteln:

Super Dispergiermittel zeigen eine bessere Verbreitung. Bei der gleichen Verarbeitungsviskosität können sie den Pigmentgehalt in der Aufschlämmung erheblich erhöhen, wodurch die Verarbeitungseffizienz verbessert oder die Viskosität von Schlämmen mit demselben Pigmentgehalt verringert werden kann. Diese Eigenschaft allein kann zwischen hohem Molekulargewicht und Dispergiermitteln mit niedrigem Molekulargewicht unterscheiden. Experimente mit schwer zu disperse carbonschwarz können diese Unterscheidung leicht hervorheben. Niedrige molekulare Dispergiermittel haben häufig Schwierigkeiten, eine wirksame Dispersion bei hohen Carbon -Schwarz -Konzentrationen aufgrund einer unzureichenden Benetzung zu erreichen, was zu einer schlechten Dispersion und einer hohen Aufschlämmungsviskosität führt. Im Gegensatz dazu sprechen Super Dispergiermittel dieses Problem effektiv an.

Super Dispergiermittel zeigen eine bessere Speicherstabilität. Die mit Super Dispergiermittel erzeugten Farbpasten bewahren für längere Zeiträume eine gute Speicherstabilität auf, während Pasten mit niedrigem Molekulargewicht häufig eine schlechte Stabilität aufweisen, insbesondere bei thermischen Zyklusstests, was zu einer einfachen Reflokulation oder Aggregation führt.

Da Super-Dispergiermittel harzartige Eigenschaften aufweisen, wobei die Molekulargewichte diejenigen von Beschichtharzen erreichen oder überschreiten, ist dieses Merkmal ein einfaches Identifizierungsmittel. Eine Probe des Dispergierers kann in einem Ofen getrocknet werden; Wenn der Rückstand einen festen Harzfilm bildet, wird er als dispergierender Molekulargewicht identifiziert. Es ist wichtig zu beachten, dass Standard -Super -Dispergiermittel beim Trocknen einen hellgelben oder gelben Harzfilm ergeben. Wenn der Rückstand einen transparenten, spröden Film bildet, kann er nur modifiziertes Acrylharz hinweisen, das zwar einen gewissen Dispersionseffekt aufweist, aber nicht als Dispersiv mit hohem Molekulargewicht eingestuft werden kann.

Anwendung von Super Dispergiermitteln:

Um optimale Dispersionseffekte zu erzielen, ist die Anwendung von Super Dispergiermitteln von entscheidender Bedeutung. In Bezug auf die Reihenfolge der Addition können für anorganische Pigmente in polaren Harzen, die aktive funktionelle Gruppen enthalten, vor oder nach dem Harz ohne signifikante Auswirkungen hinzugefügt werden, da das Harz eine wichtige Rolle spielt. Wenn dem Harz jedoch keine aktive Funktionalität ist, ist es ratsam, das Pigment zuerst hinzuzufügen, gefolgt vom Dispergiermittel und schließlich dem Harz.

Die Menge an zugesetztem Dispergieren wird typischerweise anhand der Oberflächeneigenschaften des Pigments, insbesondere seiner Säurebasiseigenschaften, der spezifischen Oberfläche und der Form, bestimmt. Der optimale Wert wird häufig festgelegt, um eine dichte monomolekulare adsorptive Schicht auf der Pigmentpartikeloberfläche zu erreichen. Übermäßige Beträge können die Kosten erhöhen und die Produktqualität beeinflussen, während unzureichende Beträge möglicherweise nicht den gewünschten Dispersionseffekt erzielen. Jedes Pigment hat einen spezifischen optimalen Konzentrationswert in einem bestimmten Dispersionssystem, das von der spezifischen Oberfläche des Pigments, der Ölabsorption, der Gülle-Feinheit, der Sandmahlzeit und den Eigenschaften des Sandmillesharzes beeinflusst wird. Daher muss die Verwendung durch wiederholte Versuche angemessen und bestimmt sein.