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首頁 >> 技術與新聞 >>技術支持 >> 水性涂料用高分子分散劑的分子結構特征
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水性涂料用高分子分散劑的分子結構特征

  高分子分散劑通過靜電斥力和立體位阻障礙作用來維持顏料粒子在介質中的性能,為了使分散體系均勻穩定并滿足性能要求,吸附在顆粒表面的高分子分散劑的分子結構需要具備以下兩個特征:①與固體顆粒表面能形成牢固的結合的錨固段,如-COOH、-COO-、-NR2、-NR3+、-SO32-、-PO43-、-OH等;②在分散介質中有一定長度的溶劑化鏈段,如聚乙二醇。與傳統的表面活性劑型分散劑相比,其結構中的錨固基團及溶劑化鏈取代了表面活性劑的親水基團與親油基團。

  

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  大多數有機顏料沒有荷電點,其表面極性不如無機顏料強, 反應活性也不如無機顏料高, 因此一般不能形成離子對的錨固形式。但由于其分子結構中可能含有氫鍵給體或受體,如酯基、羰基以及醚鍵等,因此具備形成氫鍵的能力,高分子分散劑可以通過氫鍵錨固于顏料表面。由于氫鍵的鍵能較低,單一的氫鍵難以保證足夠的吸附強度, 因此每個高分子分散劑分子中需要含有多個錨固基團,宜采嵌段或梳狀的分子結構。

  

  分散劑在分散相上的吸附是其顯示潤濕分散性能的前提。在水體系中,錨固端一般在顆粒的表面形成吸附,它與顆粒的相互作用與錨固基團的種類和粒子的表面性質有關。固體顆粒與分散劑之間的結合力主要有以下幾種:離子對于強極性表面的無機物顆粒,當粒子表面電荷和超分散劑官能團帶有的電荷相反時,高分子分散劑的錨固基團可與顆粒表面的強極性基團以離子對的形式結合起來,高分子分散劑吸附在顆粒表面,另外,如果粒子表面的酸堿性與錨固基團相反,離子對也可形成。

  

  有些有機顏料及部分碳黑的表面完全非極性或極性很低,不具備可供超分散劑錨固的活性基團,故不論使用何種超分散劑,分散效果均不明顯。此時需使用表面增效劑。這是一種帶有極性基團的顏料衍生物,其分子結構及物理化學性質與待分散顏料非常相似,因此它能通過分子間范德華力緊緊地吸附于有機顏料表面,同時通過其分子結構的極性基團為高分子分散劑錨固基團的吸附提供活性位。通過這種“協同效應”,高分子分散劑就能對有機顏料產生非常有效的潤濕和穩定作用。


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