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科普丨高分子分散剂与小分子分散剂的不同作用机理

分散剂在许多工业领域中发挥着重要的作用,如颜料、填料在水性涂料中的分散。小分子盐类分散剂和高分子分散剂是两种常见的分散剂类型,它们的作用机理和性能特点各有不同。

了解这两种分散剂的作用机理差异,有助于我们更好地选择和使用合适的分散剂,提高生产效率和产品质量。


小分子盐类分散剂

小分子盐类分散剂主要通过静电稳定机制起作用。在分散体系中,小分子分散剂吸附在固体颗粒表面,使其带电。颗粒间的静电斥力随带电荷量的增加而增大,从而提高分散体系的稳定性。

此外,小分子分散剂还可以通过溶剂作用、界面活性剂作用等方式将固体颗粒分散在液相中,具有较快的分散速度和较低的成本。

对于粒度、密度较大的颜填料分散效果尚能胜任,对于有机颜料则略显不足,这是因为有机颜料表面通常缺乏电荷性质的结构和离子交换能力。

稳定性方面,由于其主要稳定机制为静电排斥,易受到体系其它组分的干扰,水性工业涂料是一个复杂的多组分体系,当体系的组分或环境发生改变时,其稳定性也会面临较大风险。


高分子分散剂

高分子分散剂通过空间位阻和静电排斥两种机制起作用。

高分子分散剂具有长链结构,能够在固体颗粒表面形成高分子保护层。这层高分子膜可以降低胶体粒子相互接近时的引力,同时粘稠的高分子膜还会增加相互斥力,进一步提高分散体系的稳定性。

此外,高分子分散剂还可以通过吸附和包覆作用,将固体颗粒包裹在分子链中,防止其沉降和聚集。

对于有机颜料,高分子分散剂可以润湿并通过亲和基团予以锚定,所以在分散有机颜料以及炭黑等颜料时,更加得心应手。

稳定性方面,亲和基团的锚定效果和空间位阻是不易受到其它组分或环境干扰的,因此稳定性方面更好。

高分子分散剂的链段运动能力较强,可以更好地适应颗粒表面的形变,进一步提高浆料的稳定性。在受到剪切时,分子链段的转动也可以有效适应体系的流动,而不会降低流动性。


结语

小分子分散剂和高分子分散剂在作用机理上存在明显的差异。小分子分散剂主要通过静电作用实现稳定,具有快速有效、性价比高等优点。

而高分子分散剂则主要通过空间位阻效应实现稳定,具有更强的稳定性和防沉性,适用于一些对稳定性要求较高的体系。

在实际应用中,要根据具体需求选择合适类型的分散剂,坚持科学的方法筛选、试验、应用分散剂。



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