選擇合適的潤(rùn)濕和分散劑把被要求分散的顏填料（品種眾多，表面結(jié)構(gòu)各異）分散到性能各異的樹(shù)脂體系如環(huán)氧、醇酸、丙烯酸和聚氨酯等體系中，形成穩(wěn)定分散體系絕對(duì)不是一件客易的事，粉體顏填料只有在涂料體系中穩(wěn)定分散和分布才能發(fā)揮其最佳效果。若選擇不當(dāng)，分散體穩(wěn)定性差導(dǎo)致分散粒子產(chǎn)生絮凝和沉降。這對(duì)漆膜光澤、著色力、遮蓋力、耐候性會(huì)產(chǎn)生極大的影響；同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致涂料浮色發(fā)花，出現(xiàn)浮油、分層、沉淀等不良象……。

沒(méi)有人會(huì)選擇同一種分散劑來(lái)同時(shí)分散性質(zhì)截然不同的重質(zhì)碳酸鈣和炭黑；有機(jī)顏料表面沒(méi)有像無(wú)機(jī)顏料那樣的活性中心，組成有機(jī)顏料分子的C、H、O、N等原子不能被電荷化，因此，傳統(tǒng)型的低分子量潤(rùn)濕分散劑不能穩(wěn)定分散有機(jī)顏料，但他們對(duì)具有金屬氧化物或含有金屬陽(yáng)離子及氧陰離子的化合物、且表面酸性、堿性或兩性兼具的活性中心的無(wú)機(jī)顏料有很強(qiáng)的親和力；由于溶劑與水的介電常數(shù)較大的差異，對(duì)顏填料所要求的分散機(jī)理也大不相同。

分散在涂料中的顏填料粒子越接近原始粒徑越能顯示出其特性。

本文將從應(yīng)用的角度分析潤(rùn)濕分散劑是怎樣影響涂料的綜合性能。

潤(rùn)濕分散劑選擇基本原則

實(shí)際上，顏填料的潤(rùn)濕分散和穩(wěn)定是三個(gè)不可分離的過(guò)程：潤(rùn)濕主要目的是降低物質(zhì)的界面張力，很多的粉體顏填料如果不經(jīng)潤(rùn)濕降低其表面張力會(huì)導(dǎo)致它們的分散時(shí)間長(zhǎng)甚至分散不佳；分散是粉體顏填料多聚體在外力作用下分離的過(guò)程；而穩(wěn)定是粉體顏填料經(jīng)分散后不再發(fā)生絮凝（返粗）的過(guò)程。顏填料團(tuán)塊的機(jī)械分散可通過(guò)高速分散機(jī)、砂磨機(jī)及三輥研磨機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)：緊密粘連的粒子將被壓碎從而得到一定細(xì)度的顏填料，其中決定性的一步是通過(guò)加入分散劑將分散開(kāi)的粒子穩(wěn)定下來(lái)。

為了使顏填料在涂料體系中充分分散并形成穩(wěn)定的體系，需滿(mǎn)足三個(gè)基本條件：首先顏填料能被介質(zhì)很好地潤(rùn)濕；其次是由于初級(jí)顏填料粒子粘連而產(chǎn)生的多聚體必須被分散開(kāi)；最后得到的良好分散體系必須是穩(wěn)定的，即二次結(jié)塊必須被抑制。要使顏填料分散體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的前提條件是潤(rùn)濕分散劑必須牢牢吸附在顏填料顆粒表面上構(gòu)成電荷作用或空間位阻效應(yīng)，使分散體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

潤(rùn)濕實(shí)際上是一個(gè)表面置換過(guò)程，潤(rùn)濕劑分子將顏填料表面的空氣置換移去，從而降低液/固之間的界面張力，增強(qiáng)顏填料親液性，以達(dá)到提高分散效率和分散穩(wěn)定性目的。對(duì)潤(rùn)濕劑選擇有兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：潤(rùn)濕劑的濁點(diǎn)和潤(rùn)濕劑降低表面張力的能力。目前多使用陰離子型和非離子型潤(rùn)濕劑。

對(duì)顏填料分散性能好，防止顏填料粒子之間相互聚集；與樹(shù)脂、顏填料有適當(dāng)?shù)募嫒菪裕徊挥绊懲苛现黧w的性能 ；無(wú)毒、價(jià)廉是作為涂料用分散劑應(yīng)具備的基本條件。

現(xiàn)代助劑尤其是高分子分散劑，同時(shí)兼具潤(rùn)濕和分散作用，因此，人們常稱(chēng)其為潤(rùn)濕分散劑。

考慮其與涂料主體樹(shù)脂及其它助劑的兼容性對(duì)選擇潤(rùn)濕分散劑至關(guān)重要，兼容性不好會(huì)給涂料性能造成極大影響：輕者會(huì)影響涂料的透明性，重者會(huì)使涂料許多性能受到破壞。特別是高分子型分散劑，如果與樹(shù)脂基料兼容不好，它的長(zhǎng)鏈伸展基在分散劑中卷縮成線團(tuán)狀，伸展不開(kāi)，即使吸附基吸附在顏料的表面上也構(gòu)不成空間位阻效應(yīng)，甚至?xí)?dǎo)致涂料黏度高，展色力差，返粗增稠，涂膜光澤下降。

潤(rùn)濕分散劑的加入在它起到其應(yīng)有作用的同時(shí)，有時(shí)也會(huì)對(duì)體系產(chǎn)生某些副作用，如聚醚改性的聚二甲基硅氧烷，有控制涂膜表面狀態(tài)，降低界面張力，提高基材的潤(rùn)濕性，增強(qiáng)附著力和展布性的能力。但它還有穩(wěn)泡，不利于涂料流動(dòng)，影響層間附著力，過(guò)溫烘烤容易分解變成長(zhǎng)鏈硅氧烷等造成表面缺陷等負(fù)面影響。傳統(tǒng)型的低分子量分散劑，對(duì)顏料潤(rùn)濕分散有幫助，但卻有起泡的負(fù)面作用。

潤(rùn)濕分散是怎樣影響涂料的性能

在溶劑型涂料中，添加顏填料會(huì)在涂膜表面產(chǎn)生程度不一的粗糙度，從而在一定程度上影響漆膜的光澤及流平性。因而選擇加入適合的潤(rùn)濕分散劑可使得顏填料分散顆粒比較細(xì)小均勻，從而顏料的著色力和遮蓋力得以保證，進(jìn)而漆膜的光澤及流平性也得到改善。

溶劑普遍不像水那樣具有高介電常數(shù)，使得靜電斥力機(jī)制不能發(fā)揮作用。溶劑型涂料所使用的分散劑，主要依賴(lài)于提供體系的錨固作用和空間位阻等發(fā)揮作用。為了穩(wěn)定顏填料的分散，特別是有機(jī)顏料和碳黑，必須使空間位阻或體系提供的錨固作用成為主要的作用方式。

選擇顏料潤(rùn)濕分散劑前必須了解顏料表面的特性，如粒徑、粒徑分布、形狀、表面化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面能和酸堿性等。表面含羧基羰基采用含堿性錨式基團(tuán)的分散劑有利于分散帶酸性基團(tuán)的顏料，如多數(shù)表面含羧基和羧基的色素碳黑；而鈦白顏料表面經(jīng)具兩性的氧化硅或氧化硅等包膜，含酸性或堿性錨式基團(tuán)的分散劑均有效；顏料表面極性會(huì)因其表面含有羰基、羥基等極性基團(tuán)而增加，這有利于潤(rùn)濕分散劑吸附。

實(shí)際上很少企業(yè)直接在溶劑型涂料中加入顏料，將它們制成色漿或干脆外購(gòu)色漿是通常采用的方法，這樣可以避免因過(guò)砂磨機(jī)而損害樹(shù)樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)。而溶劑型涂料中多用滑石粉做底漆和膩?zhàn)印?/span>

在外購(gòu)的色漿中，為增加其顏料固含量以及分散穩(wěn)定性，通常加入一些助分散樹(shù)脂，這類(lèi)樹(shù)脂多為酮/醛類(lèi)，一定與各種涂料樹(shù)脂具有優(yōu)異的兼容性。如著名的LaropalA81就是1 mol尿素和3 mol異丁醛縮聚形成的醛進(jìn)一步縮合的產(chǎn)物；另一類(lèi)助分散樹(shù)脂是基于甲基環(huán)己酮的樹(shù)脂，它們?cè)谥咀鍩N類(lèi)溶劑中有較好的溶解性，但通常顏料的潤(rùn)濕性較差；而基于苯乙酮的助分散樹(shù)脂改善了顏料的潤(rùn)濕性，但隨之溶解性和兼容客性變差。如果量足夠大，你也可以選揮自己研磨制備色漿，其好處是，你可以制備你想要的任何顏色的色漿。在自己研磨制備色漿時(shí)，你可以直接選擇與涂料配方一致的樹(shù)脂和溶劑體系，輔之以少量助分散樹(shù)脂，從而最大程度地提高色漿與涂料體系的兼容性。當(dāng)你外購(gòu)色漿時(shí)，千萬(wàn)要注意色漿中溶劑與涂料體系的溶劑要容易混容。通用型色漿基本上不靠譜。兼容性和顏色不好把握是多數(shù)大中型涂料廠仍選擇自己研磨制備色漿的原困。

即使你直接用顏料色漿也存著顏料在涂料體系中進(jìn)一步分散穩(wěn)定的過(guò)程。涂料中所使用溶劑的種類(lèi)也左右著潤(rùn)濕分散劑種類(lèi)和量的選擇。如果體系中溶劑不能使顏料分散體的空間位阻穩(wěn)定層溶劑化涂料將發(fā)生顏料絮凝；如果溶劑對(duì)顏料分散體的錨式基團(tuán)有太強(qiáng)的溶解作用，將會(huì)使吸附在顏料表面的分散劑被解吸附，從而有可能導(dǎo)致顏料粒子不可逆的聚集-返粗。用溶劑稀釋較高濃度色漿時(shí)，常常由于溶劑加入過(guò)快導(dǎo)致局部溶劑濃度過(guò)高，從而使顏料發(fā)生絮凝以至返粗，特別是當(dāng)顏料分散體不很穩(wěn)定時(shí)更易發(fā)生。當(dāng)所選潤(rùn)濕分散劑可被涂料中溶劑完全溶解時(shí)，潤(rùn)濕分散劑會(huì)被阻礙與顏填料界面接觸。所以潤(rùn)濕分散劑要不被涂料中溶劑完全溶解，但能與溶劑兼容又能與溶劑揮發(fā)后的樹(shù)脂相容，而又不影響涂料各項(xiàng)性能指標(biāo)才是最重要的。也即涂料體系中的溶劑不能太好而把分散劑從顏料上剝離，也不能太差而使分散劑的“尾巴”分解。

溶劑型涂料中使用的樹(shù)脂常含有羧基，羥基和亞氨基等，它們能部分吸附在顏料表面。在堿性顏料表面，如鈦白粉，使用帶一定數(shù)量羧基的丙烯酸共聚物；在酸性顏料表面，如碳黑，使用帶堿性官能團(tuán)的丙烯酸共聚物，均能明顯提高顏料的分散穩(wěn)定性。但樹(shù)脂中官能團(tuán)品種和數(shù)量有限，它們?cè)谀撤N程度上可減少潤(rùn)濕分散劑用量。如醇酸樹(shù)脂含有大量的長(zhǎng)鏈飽和脂肪烴或者不飽和脂肪烴基團(tuán)，相比一般的聚酯樹(shù)脂具有更低的表面張力，從而對(duì)顏料有更好的潤(rùn)濕能力。另外，醇酸樹(shù)脂合成的反應(yīng)，最終產(chǎn)物含有大量的低分子量組分，這類(lèi)低分子量組分具有更好的潤(rùn)濕顏料的能力。因而醇酸樹(shù)脂體系涂料中很少用潤(rùn)濕劑。在醇酸樹(shù)脂中分散炭黑及Ti02時(shí)，加添l%的氨基醇類(lèi)分散劑，分散效率可提高3倍。

溶劑型涂料多采用高分子量潤(rùn)濕分散劑又稱(chēng)超分散劑，因?yàn)樗鼈兙哂信c顏料表面親和的錨定基和構(gòu)成空間位阻的伸展鏈。由于錨定基必須能夠牢固地吸附在顏料表面上，伸展鏈又必須能與樹(shù)脂溶液相容。很顯然均聚物滿(mǎn)足不了這兩個(gè)常常是相互矛盾的要求，所以必須是某種形式的官能化聚合物或共聚物。它們多數(shù)是嵌段共聚的聚氨酯和長(zhǎng)鏈線型的聚丙烯酸酯化合物。了解高分子量分散劑的結(jié)構(gòu)對(duì)選擇使用是至關(guān)重要的。如對(duì)于像酞菁藍(lán)、二嗯嗪類(lèi)有機(jī)顏料可采用它們自身的衍生物為錨定基；對(duì)于具有氫鍵給予體和接受體的顏料表面可采用多胺和多醇為錨定基。

使用超分散劑時(shí)我們要把握以下三點(diǎn)：

◆選擇能通過(guò)偶極-偶極作用、離子鍵作用等形成單點(diǎn)錨固的超分散劑可成功潤(rùn)濕分散穩(wěn)定表面極性較強(qiáng)的大部分無(wú)機(jī)顏料及部分有機(jī)顏料。

◆選用多個(gè)錨固基團(tuán)的超分散劑，通過(guò)多點(diǎn)弱錨固以增強(qiáng)總的吸附牢度對(duì)低極性表面的大部分有機(jī)顏料和部分無(wú)機(jī)顏料有效。

◆對(duì)于非極性顏料，應(yīng)選擇協(xié)同增效劑與超分散劑配合使用，利用協(xié)同增效劑（顏料衍生物）與有機(jī)顏料結(jié)構(gòu)相似的特點(diǎn)，使之更易吸附在顏料粒子表面上，同時(shí)為超分散劑提供一些極性錨固位。對(duì)于某些完全非極性或極性很低的有機(jī)顏料及部分炭黑，因不具備可供超分散劑錨固的活性基團(tuán)，故不管使用何種超分散劑，分散效果均不明顯，此時(shí)需要使用帶有極性基團(tuán)的顏料衍生物作為表面增效劑。實(shí)際上，它們的分子結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)與待分散顏料非常相似，因此它能通過(guò)分子間范德華力緊緊地吸附于有機(jī)顏料表面，同時(shí)通過(guò)其分子結(jié)構(gòu)的極性基團(tuán)為超分散劑錨固基團(tuán)的吸附提供活性位。通過(guò)這種協(xié)同作用，超分散劑就能對(duì)有機(jī)顏料產(chǎn)生非常有效的潤(rùn)濕和穩(wěn)定作用。常用的表面增效劑有酞菁藍(lán)衍生物，適用于酞菁顏料（有機(jī)藍(lán)、有機(jī)綠）及炭黑；以及聯(lián)苯胺黃衍生物，適用二芳基類(lèi)顏料（有機(jī)黃、有機(jī)紅）及C.I顏料綠36等。

當(dāng)在溶劑型涂料中使用最高等級(jí)的色素碳黑和有機(jī)顏料，同時(shí)采用也以含氧溶劑為主的介質(zhì)時(shí)，多采用聚氨酯型高分子分散劑。

實(shí)際上，分散劑與體系中的顏料，樹(shù)脂和溶劑間存在很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系，不同的顏料表面需要不同的錨式基團(tuán)才能形成牢固的吸附，空間位阻穩(wěn)定層也必須與樹(shù)脂有良好的混溶性才能保證分散的穩(wěn)定。公認(rèn)難分散的顏料為高色素碳黑（初始粒徑10-15nm）和透明氧化鐵（粒徑<100nm），由于極性大，須選擇極性較強(qiáng)的超分散劑，或一些嵌段聚合的分散劑或梳狀聚合物分散劑；而鈦白等無(wú)機(jī)顏料較易分散，對(duì)分散劑的選擇可以更多地考慮樹(shù)脂體系和成本。

用于光固化涂料的潤(rùn)濕分散劑主要為含顏料親和基團(tuán)的聚合物。它們多含有丙烯?；梢詤⑴c光固化體系反應(yīng)因而不會(huì)發(fā)生迂移。某德國(guó)公司用于光固化涂料的潤(rùn)濕分散劑多為含有酸性基團(tuán)（顏料親和基團(tuán)）的高分子量嵌段共聚物；在水性光固化涂料中用的潤(rùn)濕分散劑以聚醚或聚酯改性丙烯酸類(lèi)官能基聚硅氧烷為主。用于光固化涂料的潤(rùn)濕分散劑千萬(wàn)要避免與體系中其他助劑如消光劑、消泡劑、流平劑和阻聚劑等產(chǎn)生反應(yīng)，但與這些助劑的兼容性一定要好。潤(rùn)濕分散劑主要被用于含大量填料的UV底漆和UV膩?zhàn)又小?/span>

乳膠漆是一類(lèi)典型的多相懸浮多分散體系，通常乳膠漆中加入大量粉體顏填料如重質(zhì)碳酸鈣，高嶺土和鈦白粉等、尤其是中低檔內(nèi)墻涂料，潤(rùn)濕分散劑的加入對(duì)于粉體顏填料形成穩(wěn)定的懸浮分散體系至關(guān)重要。實(shí)際上，顏料和填料在懸浮分散體系的穩(wěn)定或聚沉取決于粒子之間的作用力——排斥力和吸引力。前者是穩(wěn)定的主要因素而后者決定他們?cè)隗w系中是否聚沉。

在乳膠漆中，各類(lèi)顏料和填料以及眾多助劑處于競(jìng)爭(zhēng)吸附狀態(tài)，甚至增稠劑和乳液的乳化劑也參與競(jìng)爭(zhēng)，因此競(jìng)爭(zhēng)吸附結(jié)果與加料順序也一定有關(guān)。乳膠漆的穩(wěn)定性來(lái)自于它們之間的最佳平衡。

在乳膠漆中常用的潤(rùn)濕劑有非離子型的如CF-10，X-405以及一些陰離子型的壬基酚類(lèi)表面活性劑，它們的分子量多低于1500。

對(duì)高嶺土和重質(zhì)碳酸鈣一類(lèi)無(wú)機(jī)填料常用的分散劑是聚磷酸鹽如六偏磷酸鈉和多聚磷酸鈉等，其作用機(jī)理是通過(guò)氫鍵和化學(xué)吸附，起靜電斥力穩(wěn)定作用。它們價(jià)格低廉，用量少，但對(duì)無(wú)機(jī)顏料和填料分散效果好。不足之處是隨著PH值和溫度的升高易水解，且在作為抗凍融劑的丙二醇等二醇類(lèi)溶劑中完全不溶解，會(huì)對(duì)有光澤要求的乳膠漆光澤度有一定影響。

與乳膠漆不同，水性涂料中很少大量使用高嶺土和重質(zhì)碳酸鈣一類(lèi)無(wú)機(jī)填料。僅對(duì)顏料分散而言，體系中更多地使用潤(rùn)濕分散劑。

由于水具有高介電常數(shù)，起泡性低、潤(rùn)濕能力強(qiáng)、不含有機(jī)溶劑以及分散穩(wěn)定性好是對(duì)這類(lèi)潤(rùn)濕分散劑在水性涂料中使用的基本要求。若能防止鈦白粉與其它彩色顏料結(jié)合時(shí)的浮色則更好。

水性涂料中，分散劑的高電解質(zhì)濃度對(duì)增稠過(guò)程和涂料光澤是不利的。而親水的或疏水的高分子共聚物類(lèi)分散劑傾向于加強(qiáng)和穩(wěn)定增稠系統(tǒng)的作用氨基的高分子分散劑對(duì)環(huán)氧涂料的貯存穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響。

常用于水性涂料的有機(jī)類(lèi)分散劑分為陰離子型如烷基聚醚硫酸酯等，陽(yáng)離子型如三甲基硬脂酸酰胺氯化物等，以及非離子型如烷基酚聚氧乙烯醚化合物等三大類(lèi)。近年來(lái)，高聚物分散劑如聚羧酸鹽，聚丙烯酸衍生物，聚甲基丙烯酸衍生物及非離子型水溶性高分子等得到了迅速。其中，聚丙烯酸衍生物應(yīng)用較為廣泛。它能附著在顏料顆粒表面起緩沖作用，同時(shí)在顏料顆粒間形成位阻而起到穩(wěn)定作用。但由于自身極性較小，在顏料表面產(chǎn)生的電荷密度不大、靜電穩(wěn)定作用較弱、通常與磷酸鹽分散劑配合使用效果佳。

分散粒子的穩(wěn)定性與分散劑用量有關(guān)，如果分散劑用量不足，則體系不會(huì)處于最穩(wěn)定狀態(tài)；反之，若用量過(guò)多，則會(huì)由于雙電層電性中和引起排斥力下降從而導(dǎo)致顏料粒子絮凝。

實(shí)際上幾乎所有的商品分散劑都以銨鹽或鈉鹽的形式存在。研究發(fā)現(xiàn)，大部分的水性分散劑將使涂料干燥后形成對(duì)水敏感的涂膜。而與鈉鹽不同，銨鹽類(lèi)分散劑在涂膜干燥過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生酸性聚合物，這種酸性聚合物可和涂料配方中用于其他用途的多價(jià)陽(yáng)離子如鋯，鈦等產(chǎn)生交聯(lián)。這種干膜中的交聯(lián)將提高涂料的耐擦洗性。

另外共聚物類(lèi)分散劑特別是那些可以銨鹽形式存在的分散劑在水性涂料中更易于溶解。

在水性涂料中，對(duì)鈦白粉、碳酸鈣、高嶺土、滑石粉、硅灰石粉等無(wú)機(jī)顏填料具有優(yōu)異分散效果的多為陰離子型分散劑。

這類(lèi)分散劑具有起泡低、分散效率高、用量少、在涂料制造和使用過(guò)程中可減少涂膜缺陷和消泡劑用量等優(yōu)點(diǎn)。另外分散體系的穩(wěn)定性、體系粘度的安定性均較好。如果與非離島子型的潤(rùn)濕劑并用可得到最適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)、分散效果并能防止體系浮色、發(fā)花。

對(duì)于炭黑、氧化鐵顏料及有機(jī)顏料的分散，我們應(yīng)使用水性超分散劑。

不含溶劑、胺及乙氧基壬基酚的一類(lèi)非離子型潤(rùn)濕分散劑同樣引人關(guān)注，如Tego Dispers 740W。

佛山三升化工銷(xiāo)售代理德國(guó)進(jìn)口迪高潤(rùn)濕劑與潤(rùn)濕分散劑245、270、280、OT75、500、4000、4100、610S、630、655、670、685、700、710、735W、740W、750W、755、760W等型號(hào)潤(rùn)濕劑，如有需要可以咨詢(xún)?cè)诰€客服領(lǐng)取樣品或咨詢(xún)電話(huà)：13790088096裴經(jīng)理。

以上就是潤(rùn)濕和分散劑是怎樣影響涂料的綜合性能的，希望對(duì)大家有所幫助。