分散劑的選擇以及使用簡介

塗料製備最關鍵的因素是分散質量。為了使塗料和油墨配方使用方便，同時費效比合理，分散工藝要把幹顏料轉化成粒徑很細而且非常穩定的懸浮液。

這個複雜過程受到多個因素影響，比如樹脂、溶劑和顏料的化學結構和流變性、以及選用的分散劑和分散技術。

控制良好的分散工藝不僅直接影響到成本、產品效能和穩定性、甚至還能降低voc，保護環境。

絕大多數情況下，分散劑使顏料更有效，從而提高產品質量和塗料效能。

高效的聚合物分散劑，其雙組分結構是由聚合物鏈和顏料親和基團組成的。

聚合物鏈是分散效能的關鍵。如果鏈沒有充分溶解，就會塌陷到顏料表面，使顆粒團聚和絮凝。

在塗料施工直到乾燥的全過程中都要求對介質有較好的相容性。如果相容性消失，就會形成絮凝，最終導致光澤和著色力下降。

為了達到良好的相容性，可以用幾種不同的聚合物鏈來有效的適應溶劑變化。一些分散劑的結構可以看成是乙個或幾個空間靠近的錨固基團連線著一些聚合物鏈。而其他的分散新增劑通過連線更加複雜的聚合物結構，分子量更大，這主要是為提高顏料抗絮凝能力（特別是針對非極性的顏料和無機顏料）。

大分子量的分散劑可以有更長、更有效的聚合物鏈，這樣就可以克服顏料顆粒之間的范德華力。如果鏈太短，就沒有足夠的壁壘厚度來防止絮凝。這就會增加粘度，降低著色效能。

分散劑的選擇包括幾個標準，顏料特性，使用的樹脂和溶劑，都會影響聚合物新增劑的效果。

研磨介質

聚合物分散劑對顏料表面的結合受到樹脂吸附競爭的影響。一旦錨固基團結合到顏料表面，就會穩定結合。但樹脂分子，也會不牢固的結合到顏料表面，儘管不牢固，但是仍然可以阻礙分散劑的結合。

只要配方穩定性足夠，可以減少樹脂固體（或者不用樹脂）含量來提高分散性。隨著分散技術的提高，有時無樹脂體系也是可行的。

顏料/填料的影響

分散劑選擇和顏料表面特性有關。有機（非極性）和無機（極性）顏料表面極性不同，最佳吸附量也不同。選擇陰離子錨固基團對無機顏料效果較好，陽離子基團則適合有機顏料。

顏料的表面積同樣影響分散劑用量，通常，如果用的太少，就不能達到最佳效果。用量太多，由於顏料表面過度擁擠，保護壁壘的厚度實際上降低了，結果會影響塗料的效能。由於乾燥塗膜的表面出現游離分子，粘結性和硬度等塗膜效能就會受到影響。

這些都比分散劑用量的問題更需要優先考慮。

最佳用量

作為一般估算的規則，通常最佳用量約為每平方公尺塗料表面用2-2.5mg聚合物分散劑，並按照2-2.5mg/m2梯級增長。

然後通過測量分散粘度可以決定最佳用量的下限。也可以通過測量塗料光澤或著色強度來確定其上限。實際試用中，例如酞氰藍顏料的表面積是50m2/g，典型用量是：

通常分散劑在塗料配方中的使用分以下步驟：

1. 把分散劑和研磨色漿或樹脂/溶劑進行混合

2. 加入其他新增劑

3. 分步加入充分，潤濕的顏料，分散

依據顏料和樹脂溶劑的化學性質選擇分散劑種類間:高效分散劑的選擇主要依據顏料和樹脂溶劑的化學性質決定。（塗料製造商必須區分有機型別和無機型別）

選擇分散劑是塗料和油墨配方的關鍵環節。必須考慮塗料施工、塗料體系（水性、溶劑性等等）和其他新增劑的影響，來選擇合適的產品。

分散劑可以強化分散過程保證顏料粒徑，從而使顏料在樹脂溶劑裡的保持穩定。如前所述，有效的分散劑有三個功能：顏料潤濕、分散和穩定功能。水性和溶劑性塗料的分散劑是不同的。

聚合物分散劑和表面活性劑的區別主要在於分子量、穩定機理和形成的穩定性。

聚合物分散劑通過空間位置穩定機理來保持塗料、油墨體系的穩定。其雙組分結構具有以下特點：

1. 能強烈吸附顆粒表面，從而作用特定的錨固基團

2. 包含聚合物鏈，在樹脂溶劑體系裡形成空間穩定結構

聚合物分散劑，和其他分散劑的不同在於分子量大。由於其結構特點，聚合物分散劑可以同時結合好幾個位置，和許多顏料顆粒形成穩定的吸附層。當聚合物鏈充分溶解、展開後形成很好的空間穩定性，所以必須和樹脂溶劑高度相容。

如果相容性差，聚合物鏈塌陷，結果造成空間位阻，穩定性就消失了。

要使新增劑有效，顏料表面的吸附必須持久穩定。顏料顆粒的表面特性對於新增劑的有效性至關重要。

3. 表面極性高的顏料，比如離子性的無機顏料，任何一種分散劑的吸附都相對容易。

4. 然而，對非極性塗料表面，比如結晶表面是非極性分子的有機顏料，通常的新增劑很難形成良好的吸附。具有大量的錨固基團的聚合物分散劑對非極性表面非常有效。

確定聚合物分散劑的新增量非常重要，因為效能是由顏料表面分散劑的最佳飽和量控制的。分散劑不僅僅是研磨色漿的新增劑。有時選擇最合適的分散劑比較困難，需要專門的指導。