一、什么是分散剂
分散剂是一种具有特殊两亲性结构的表面活性剂,其分子中同时包含亲油基团和亲水基团,能够在液体介质中实现固体或液体颗粒的均匀分散,并阻止颗粒聚集沉降 。作为现代工业中不可或缺的化学助剂,其核心功能是降低界面张力、调控粒子间作用力,从而维持分散体系的稳定性 。
涂料领域的人对分散剂都非常熟悉,但分散剂除了应用于涂料中外,还在我们生活中的很多方面有些非常广泛的应用。
二、分散剂的应用领域
1)洗洁精和洗衣液用分散剂
2)化妆品用分散剂
很多化妆品中都含有颜料或者其它粉体,如粉底液、眼影、腮红、口红、遮瑕膏、含粉体面膜等,为了..颜料和粉体均匀细腻的分散状态,也会使用到一些分散剂,如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、苯基硅油、三乙氧基辛基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸钠、烷基糖苷(APG)。这部分主要的供应商有..化工巨头如DOW、BASF、Croda等,以及国内的如赞宇科技、丽臣实业等。
3)建筑行业用分散剂
混凝土是建筑行业中消耗量..的材料,在混凝土中通常会使用到一种叫减水剂的助剂,这种减水剂其实就是涂料行业中所说的分散剂。在混泥土中,减水剂可以改善混凝土的流动性、提高强度和耐久性、节约水泥用量、提升混凝土运输和施工的经济性。
2)分散剂的在涂料中的作用机理
3)涂料中常用的分散剂种类和产品
丙烯酸均聚物钠盐:这类分散剂分子量较小、分散效率高、通用性强,对钛白粉、重钙、高岭土等无机颜料/填料具有优异分散效率(如钛白粉..用量0.24%),能显著降低体系粘度。特别适合用于高PVC的内墙涂料。
市场上常见的产品有:
- 圣诺普科(San Nopco)SN-DISPERSANT 5040
- 诺力昂(Nouryon)Alcosperse 602N
- 巴斯夫 Dispex®AA 4140、Dispex®AA 4141
- 陶氏 特好散™ 快易、特好散™ 1620
- 阿科玛(ARKEMA)ECODIS P30
- 海名斯(ELEMENTS)NUOSPERSE® FX 605
- 保立佳 BLJ-5040T
- 普为(Polywill)Coadd™ D-40
- 金团化学(KITO)KEPERDISP®-340
丙烯酸均聚物氨盐:这类分散剂能够显著降低研磨料粘度,提升涂料、浆料的流动性,适用于高岭土、重钙、滑石粉等无机填料 。对超细填料和颜料(如钛白粉、氧化铁)均具良好分散效果,防止絮凝和浮色 。氨盐结构赋予漆膜优异的耐水性,适合外墙涂料等需耐候场景 。
- 诺力昂 Alcosperse 492
- 巴斯夫 Dispex®AA 4040
- 陶氏 特好散™ 1618、特好散™ 963
- 阿科玛 ECODIS P90
- 海名斯 NUOSPERSE® FX 504
- 普为 Coadd™ D-50A
- 金团化学 KEPERDISP®-324
聚丙烯酸类分散剂除了丙烯酸均聚物盐类外,还有丙烯酸共聚物盐类。均聚物由单一丙烯酸单体聚合而成,分子链结构单一(如聚丙烯酸钠PAAS),主要依赖静电斥力(羧酸根电离)实现分散 。共聚物由丙烯酸类单体与其他单体(如甲基丙烯酸、丙烯酰胺等)共聚形成,分子链含多种官能团(如磺酸基、聚氧乙烯基),兼具静电斥力和空间位阻效应 。
下面的表格是它们在性能方面的差异对比:
下面来看一下市场上常见的丙烯酸共聚物分散剂有哪些。
丙烯酸共聚物钠盐:
- 巴斯夫 Dispex® CX 4320
- 陶氏 特好散™ 731A
- 诺力昂 Alcosperse 747
- 金团化学 KEPERDISP®-373
丙烯酸共聚物氨盐:
- 巴斯夫 Dispex® CX 4240
- 陶氏 特好散™ 1124、特好散™ CA-2500
- 阿科玛 COADIS 144A
- 圣诺普科 SN-DISPERSANT 5027、SN-DISPERSANT 5029
- 普为 Coadd™ D-26、Coadd™ D-28
- 诺力昂 Alcosperse 787
前面提到了三种作用机理:静电排斥、空间位阻、静电位阻复合机理,丙烯酸均聚物盐类分散剂分子量一般相对较低,主要依赖于静电排斥机理;丙烯酸共聚物盐类分散剂,其分散机理也主要依靠静电排斥,但也有部分分子量较大的分散剂也可以提供空间位阻来稳定分散,即静电位阻复合机理。丙烯酸均聚物盐类分散剂和丙烯酸共聚物盐类分散剂都属于离子型分散剂,还有一类分散剂它不带电荷,称为非离子分散剂,它是依靠空间位阻机理来实现稳定的分散。
下面的表格列举了离子型分散剂和非离子型分散剂的一些差异:
非离子分散剂代表产品有:
- 毕克化学(BYK)BYK-190,聚醚改性苯乙烯马来酸酐共聚物的水溶液
- 巴斯夫 Dispex®Ultra PX 4522 非离子聚合物,Dispex®Ultra PX 4575、Dispex®Ultra PX 4585,可控自由基聚合的 (CFRP) 丙烯酸嵌段共聚物
- 阿科玛 COADIS 790,高分子量嵌段聚合物
JEFFSPERSE® X3503、具有芳香族颜料锚定基团和较高HLB 值的非离子型梳状聚合物
- 海名斯 NUOSPERSE® FX 7500W,多锚定基团的高分子量共聚物的水溶液
- 核心化学(corechem)Disuper S19,带颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液