润湿分散剂的润湿分散机理

润湿分散机理

乳胶漆是高分子聚合物的水分散体与颜填料水分散体的混合物。要使颜填料均匀地和乳液混合在一起必须经过润湿、分散、稳定3个相互协同的过程。润湿：以润湿剂、分散剂对颜填料的气固界面进行液固界面转换。分散：通过高速分散机、砂磨机等机械设备做功剪切颜料颗粒，使颗粒由聚集体和附集体分散为原级粒子。稳定：原级粒子表面被润湿剂、分散剂吸附其上，以双电层、位阻等作用使原级粒子表面带有同种电荷相互排斥而稳定化。

种类和特点

目前使用的分散剂主要分为：无机类、有机类和高分子类。六偏磷酸钠，三聚磷酸钠等磷系分散剂由于缺少电荷性，正在逐步淡出。有机类主要是非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯烷基苯基醚。高分子类有聚(甲基)丙烯酸类钠(铵)盐、马来酸酐与二异丁烯共聚物的钠(铵)盐水溶液。高分子分散剂在颜填料的分散过程中除提供静电排斥力外，还能提供有效的位阻斥力。这是其在当今乳胶漆制造中被广泛选用的主要原因。

影响分散性能的因素

1、结构

高分子分散剂由亲油基(疏水基)和亲水的离解基组成。亲油基吸附在颜填料颗粒的亲油表面，离解基提供电荷。分散剂的亲水性不能太强，不然无法吸附在颜填料颗粒表面。经剪切的颜填料以范德华力重新聚集，变大而沉降。一般认为分散剂在水中充分搅拌能溶解即可。反之，进入水相很快溶为一体，以后的贮存会出现问题。

2、相对分子质量分布

相对分子质量分布是检验分散剂的重要指标。好的分散剂应该是相对分子质量适宜且分布窄的聚合物，因为只有极窄一段相对分子质量的高分子聚合物在起作用。

3、中和剂及pH值

用氢氧化钠、氨水作中和剂使高分子分散剂有水溶性。因碱的品种不同分为钠盐、铵盐。从分散效率来看钠盐高于铵盐，而铵盐在乳胶漆成膜后会慢慢释放氨气，使分散剂与主树脂混容性改善，提高了漆膜的耐水性，故在外墙涂料中有广泛的运用。

体系的pH值对分散稳定有极大关系。颜填料颗粒表面带有电荷会吸引异性电荷构成双电层，而形成电荷相斥的稳定化。

每一种颜填料在某pH值时表面电荷为零或中性，这一pH值称为等电点，在等电点时不能吸引异性电荷而形成双电层，故要将分散体系的pH值偏离颜填料的等电点，才可得到好的分散稳定效果。注：提供

4、分散剂的选用

①品种

乳胶漆制造一般选用有机润湿剂和高分子分散剂合用，以解决润湿分散稳定。分散力强、效果好、稳定性高是选择的关键。可制白浆作热贮对比试验，以同样配方，不同分散剂(取同样固含量)进行测定。

试验步骤：

准确称取分散剂、润湿剂、消泡剂、杀菌剂、丙二醇、去离子水放人搪瓷烧杯中，用实验室用高速分散机低速搅匀，随后放人称量准确的各类粉料，等搅拌均匀后，用高速(1400 r ／min)分散45min，装入玻璃瓶并密封瓶口。放人60℃烘箱7 d后，用玻璃棒搅拌，能轻松触底为最优；稍硬但用力搅拌能均匀为次之；有硬块，不能搅拌为差。以此法来评判分散剂的优劣基本准确，也可作为选用分散剂的依据。用同等数量不同品种的分散剂制乳胶漆热贮2个星期后观察能得到同样的效果。

②用量

按照颜料分散剂加量曲线理论作应用试验。同一种分散剂不同用量制浆。测粘度，找出粘度的最低点及相对应的分散剂用量x。实际用量略作放大，即x=1．2•x(x为乳胶漆配方中分散剂的实际用量)。当然在各粘度点必须检查细度作为参考。

③与色浆相容性试验

以同一配方，同等数量不同牌号的分散剂制外墙乳胶漆，再混入同种的色浆。热贮一段时间观察乳胶漆与色浆的相容性。涂膜制板观察涂膜均匀性来评判分散剂的适用性。

④漆膜耐水试验

同配方等量不同结构的分散剂，如钠盐、铵盐制漆，按GB／T 9755—2001耐水性项目观察漆膜耐水性，如96h无变化可延长时间。观察漆膜耐水性来评判和选择分散剂。

⑤分散剂展望

目前的分散剂主要适用于苯丙、纯丙、醋丙和醋叔等乳液。随着科学技术的进步，水性环氧、聚氨酯、氟碳类漆将不断问世。这对分散剂的适用性是一个挑战，也给分散剂行业带来机遇。

为适应水性环氧、聚氨酯、氟碳漆的发展，聚丙烯酸接枝胺类、酯类、醚类分散剂将有较大的发展和较好的商业前景。它将是疏水性和非离子性，以空间位阻和有效锚定基团作用稳定颜料的分散。其HLB值低，制各种颜料浆时提供适宜的剪切力，既可分散无机颜料，又可分散有机颜料和炭黑，是水性分散剂的开发方向。