实用技术 分散剂在颜料分散中起到的十大效果

　　与染料不同，颜料通常不溶于所使用的介质，大多数情况下都是以聚集体的方式存在。要得到好的着色力、遮盖力及色度等，必须将颜料的聚集体打开并保持稳定。如果颜料没有分散好，许多缺陷就有可能发生，如：絮凝、失光、颜色偏移、浮色/发花、沉淀等。本文重点介绍颜料分散过程中会遇到的问题，以及分散剂在颜料分散时所起的作用。

　　一、颜料的分散过程

　　颜料的分散过程由润湿、分散、稳定3个步骤组成。润湿过程中，颜料表面的的空气和水气被树脂溶液所替换，颜料/空气被转换成颜料/树脂溶液。分散剂尤其是低分子型的润湿分散剂能加快润湿的过程。分散过程中，主要依靠冲击和剪切力，颜料的团聚态被打碎成较小的微粒，成为分散状态（均匀分布）。第三步是稳定的过程，分散剂用于保持颜料分散状态的稳定，阻止失控的絮凝，并依据颜料表面所吸附的黏结剂种类和分子结构，促使悬浮液获得稳定状态。分散剂尤其是高分子分散剂对颜料粒子的稳定起了很大的作用。

　　一、颜料的分散过程

　　分散剂在涂料生产中发挥了非常重要的作用。分散体系的稳定能避免诸多的涂料问题及漆膜弊病，如果配方合理，适量地添加分散剂能够有效降低成本，改善涂料性能。

　　1、提升光泽，增加流平效果

　　有试验表明，完全相同的配方，采用不同的分散剂，得出的漆膜光泽会有明显的差别。例如，在黑色卷材涂料体系中，不同的3种分散剂制得的涂料涂膜的20°光泽分别是69.7%、81.5%、77.1%。如果所采用的分散剂不恰当，颜色絮凝后变粗，其对光泽所起的作用类似于消光粉，自然会影响光泽。

　　2、防止浮色发花

　　防止浮色发花，是大家所熟知的分散剂的作用之一。要防止浮色发花，应该选用合适的分散剂，无论是罐内浮色发花还是漆膜的浮色发花，都可以得到改善或消除。还有些分散剂，例如SN-2004，是受控絮凝类的分散剂，分子链中含有一些羧基基团，与颜料亲和的同时，还会互相形成氢键，从而使颜料粒子稳定，达到预防浮色发花的效果。

　　3、提高着色力

　　颜料分散和稳定得更好，其着色力会明显加强。

　　4、降低粘度，增加颜料载入量

　　采用合适的分散剂，所得的色浆黏度会明显降低。这样可以增加颜料的载入量，提高生产效率。

　　5、减少絮凝，增加施工性和使用性

　　许多人在评估分散剂时，都会做指研试验。如果分散剂搭配不恰当，指研的区域与未指研的区域会产生明显的色差，絮凝后的颜料着色力会下降，这给调色及涂料施工都带来困难。采用流板试验，也能观察到色浆的絮凝与否。

　　6、防止返粗，增加贮存稳定性

　　如果选用不合适的分散剂，色浆发生返粗或因絮凝而产生颜色的变化，都不是大家所希望的。除树脂体系外，分散剂是影响涂料贮存稳定性的重要因素。分散不佳的色浆会发生返粗、沉降及着色力下降。

　　7、增加展色性和颜色饱和度

　　分散剂的这个作用最易为大家所忽略。有实例表明，采用不同的分散剂分散相同的颜料，其色相及饱和度会有明显差别。通常来说，分散得越好，饱和度会越高（如果是碳黑，则是分散得越好，L值越低，黑度越高）。

　　8、增加透明度或遮盖力

　　对于铝粉漆来说，会希望色浆的透明性越高越好。而针对素色漆，又希望色浆的遮盖力越高越好。其实这与颜料粒径有关。有资料显示，除折射率外，颜料粒径分布是透明度的另一重要因素。粒径增加，散射光线能力增强，直到最大值，然后开始下降。这种散射光线的能力增强了颜料的遮盖力，散射能力最强时达到最大，粒径继续增加遮盖力则会下降。而当颜料粒径低于某个值时，随着粒径的下降，透明度会增加。分散剂不能改变颜料本身的特性，但能控制颜料粒径分布，达到更理想的颜色效果。

　　9、提高研磨效率，降低生产成本

　　润湿分散剂的润湿功能使颜料表面的空气和水能更快速地被研磨介质的液体所取代，同时使分散阶段所取得的颜料初级粒子的分离得以保持和控制。这些都提高了研磨效率，降低了能耗和人力成本。

　　10、防止沉降

　　许多人想当然地认为防沉必须依靠防沉剂，其实这是片面的。研磨好的色浆如果产生絮凝，颜料粒子变大，密度增加，就会很快沉降。选用了合适分散剂的色浆可以少加甚至不需要添加防沉剂。笔者曾经做过70%的钛白粉无树脂色浆，其黏度很低（91.1mPa·s，剪切速率为10s-1），未加入任何防沉剂，经过15d的热贮存（40℃）及室温放置3个月，均无任何沉淀产生。分散剂的防沉作用显然对涂料的贮存稳定性也有帮助。

　　结语：

　　要使颜填料在涂料体系中完全发挥作用，分散剂的应用与合理选择是必须的。而在分散颜料之前，又必须对颜料及分散剂的结构进行了解。很多涂料技术人员或管理人员会认为，添加分散剂会增加成本，但其实不然。稳定的颜填料浆体系，能避免很多后续的问题。从综合的结果来看，合理地筛选分散剂并添加合适的量，是可以节省成本，并大幅度提升涂料的性能的。