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高分子分散剂的结构特征

分散剂MF

    高分子分散剂MF的定义是分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。在制备乳油和可湿性粉剂时加入分散剂和悬浮剂易于形成分散液和悬浮液,并且保持分散体系的相对稳定的功能。

分散剂MF

分子中含有聚合物,分子量在1000~10 000。可紧密牢固地结合在颜料粒子表面,达到高效率的覆盖,厚度约10μm,其可溶剂化部分有效地扩展到分散介质中,形成立体屏障作用,提供立体稳定势垒。
  高分子分散剂MF的分子结构按照其功能不同可以分为锚固基团和溶剂化链两个部分。
(1)锚固基团
  锚固基团通过离子键、共价键、氢键及范德华力牢牢 地吸附在固体颗粒表面,形成一层吸附层,可以有效地防 止分散剂从颜料表面脱落。常用的锚固基团有一NR2、-NR3+、 —COOH、—COO-、—SO扎—SO3-、—a2' —oh、—sh、多元 胺、多元醇、聚醚等。这些锚固基团可以与极性较大、反应 活性较高的无机颜料颗粒以离子对的形式结合,这样的吸 附十分牢固,〃单点锚固〃即可满足要求。有些高分子分散剂以一NCO或硅烷偶联剂作为锚固基团,此时与颜料颗 粒以共价键形式结合。对于有机颜料,其极性远没有无机 颜料大,但是表面还带有一定的极性基团,可以与锚固基 团形成氢键。氢键的强度没有离子键的大,所以对有机颜 料一般采用"多点锚固”,一个高分子链中最多可带有20 个锚固基团,这样高分子始终围绕在颜料颗粒周围,即使 有部分的基团会脱落,也不会使整个分子脱离颜料表面;而对于完全非极性的有机颜料或炭黑,一般使 用颜料衍生物作为颜料改性剂与超分散剂发生协同作用 。因为颜料衍生物具有与颜料类似的理化性质,容易吸 附在颜料粒子表面,同时改性后的分子中带有足够极性的 基团,使颜料表面极性增强,从而与超分散剂中的锚定基 团紧密结合。
(2)稳定机理
 到增溶的作用,其必须与分散介质具有 良好的相容性。对于水性涂料,这一部分需采用亲水链段, 可以分为离子型和非离子型两类。聚氧乙烯、聚醚可以作 为非离子亲水链段,聚羧酸盐可作为离子型亲水链段。当 锚固基团优先在颜料颗粒表面形成吸附层后,拥挤在一起 的溶剂化链因为与水有很好的相容性,就向水中伸展,形 成另一层吸附层,起到空间位阻障碍的作用。现有两种机 制:熵斥理论和渗透理论,来解释分散体系的稳定机理。 熵斥理论认为当两个粒子相遇时,吸附层可以被压缩,但 不能相互渗透,被压缩的溶剂化链构型熵减小,体系自由能上升,从而产生熵排斥效应;渗透理论认为吸附层可以 相互渗透,渗透过程中吸附层的重叠将产生过剩的化学 势,从而在颜料颗粒之间产生渗透排斥作用。溶剂 化链与介质的相容性越好,这种排斥作用就越强烈,超分 散剂的分散稳定作用就越好。
  局分子分散剂的相对分子质量一般为1000-10000, 在设计的时候要控制其中锚固基团和溶剂化链的分子量。若溶剂化链过长,则容易从颗粒表面脱吸附,相互之 间容易缠结而絮凝;若锚固链过长,不能完全吸附于颗粒 表面,部分与相邻颗粒作用而发生“架桥”絮凝。一般超分 散剂在颗粒表面形成的吸附层为5~15 nm,明显地优于 传统分散剂,传统分散剂形成的吸附层不超过2.5 nm。
高分子分散剂通常起到湿润、分散、抗絮凝及稳定分散体系、降低粘度等作用。其中包括具有协同增效作用(Synergistically)的树种表面活性剂组合产品,以及近年开发的不同单体聚合的高分子表面活性剂。现将已推广应用的代表品种介绍如下。
1. 分散剂AYD
美国新泽西州Daniel Products Co.)推荐的Disperse-AYD系列分散剂具有如下多种功能:
a、 加速颜料粒子的湿润,增加分散体系的含固量;
b、 降低研磨基料粒度,增加研磨效率及产出量;
c、 显示高的颜色饱和度与着色强度;
d、 与不同涂料层有良好的相容性,长时间粘度稳定性;
e、 阻止结块,在老化时保持良好的光泽度等;
f、 对涂料的干燥成膜时间、膜牢度、抗水性及光泽度均不产生不良的影响,可增加流平性,获得更优良的表面光泽度。
  其主要分为两类:阴离子与非离子表面活性剂复配产物及高分子分散剂。
   Disperse-AYD系列的W-22及W-28即为阴离子表面活性剂(ASAA)与非离子表面活性剂(NSAA)复配物,主要适用于水性(稀释)涂料。W-22用于汉沙黄、甲苯胺红、耳硝基苯胺橙、联苯胺黄以及无机颜料TiO2、镉黄、炭黑等品种;W-28用于酞菁蓝、酞菁绿、色酚红色颜料及喹吖啶酮、还原类颜料等品种。
   Disperse-AYD 15的组成为改性的热塑聚丙稀树脂、丙烯酸树脂、丙二醇单甲醚酸性溶液(PM Aceta),主要适用于制备颜料高浓度的分散体,可以直接合成最终溶剂型涂料。由AYD-15制备的颜料分散体系与各种醇酸树脂(长油、中油)有良好的相容性,可用来制备空气自干、烘焙整理,颜色均匀,耐久性、化学稳定性良好的产物。登录网址http://www.mobtelksa.com/了解更多信息


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