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空間位阻分散劑的穩定機制和作用

作者：精顏化工日期： 2024-11-27 文字大小：大中小

顏料和填料都是由固體顆粒組成的，是油漆的重要原材料。在油漆生產過程中，這些粉狀材料需要被潤濕、分散并穩定化。分散在液體中的固體顆粒由于顆粒之間的范德華力傾向于自發地聚集在一起，這種自發且不希望發生的現象稱為絮凝。

通過使用合適類型和適量的分散劑可以確保膠體穩定性，即防止絮凝。合適的分散劑能夠確保固體顆粒互相排斥。吸附在固體顆粒表面的分散劑分子提供的排斥力必須強于吸引的范德華力。

有兩種機制可以防止絮凝：空間位阻穩定和靜電穩定。本文將討論空間位阻穩定。

空間位阻穩定

當所有固體顆粒都被溶解在顆粒周圍的液體中的聚合物尾部覆蓋時，通過空間穩定來防止絮凝，即所謂的連續相。例如，在水性涂料中，尾部必須是水溶性的，以提供空間穩定性。

當顆粒相互接近時，顆粒之間區域中可溶尾部的濃度會上升。從能量的角度來看，這是不利的。系統通過稀釋尾部做出反應：溶劑分子（或水基系統中的水分子）流向顆粒之間的區域。這種滲透流的結果是顆粒彼此遠離。顆粒的相互排斥由聚合物尾部在液體中的溶解度決定。空間穩定原理既可用于溶劑型體系，也可用于水基體系。

聚合物分散劑

提供空間位阻分散劑穩定的是由兩個功能部分組成的聚合物分子。錨定塊必須確保分子吸附在顆粒表面。其次，至少有一個可溶尾部連接到錨定塊上。尾部必須具有一定的最小長度，并且顆粒周圍層中的尾部濃度必須足夠高，以產生所需的滲透效應。

例如巴斯夫分散劑4310，這是一種利用可控自由基聚合反應(CFRP)技術制備的丙烯酸嵌段共聚物分散劑，用于溶劑型體系中穩定各種有機和無機顏料和填料的分散劑，防止其絮凝。Efka® PX 4310是一種高分子量的梳狀分散劑，具有多個錨定基團，也稱為“顏料親和基團”。梳狀的錨定基團排列可以在各種固體顆粒表面獲得強吸附，從而改善了穩定性。