最后決定，將 理論，方法，以及小編在實驗室的 實驗過程 結(jié)合起來給大家進行總結(jié)和展示~

作為 “小編陪你一起做實驗” 第一期，本人決定拿分散劑先練練手~

實驗開始前，小編先簡單和大家回顧一下關(guān)于分散劑的知識點~

01 什么是分散劑

    在我們涂料生產(chǎn)過程中，顏料分散是一個很主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到涂料的儲存，施工，外觀以及漆膜的性能等，所以合理地選擇分散劑就是一個很重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但涂料漿體分散的好壞不光和分散劑有關(guān)系，和涂料配方的制定以及原料的選擇都有關(guān)系。分散劑顧名思議，就是把各種粉體合理地分散在溶劑中，通過一定的電荷排斥原理或高分子位阻效應(yīng)，使各種固體很穩(wěn)定地懸浮在溶劑(或分散液)中。

02 分散劑的十大作用

• 提升光澤，增加流平效果

• 防止浮色發(fā)花防止浮色發(fā)花

• 提高著色力顏料分散和穩(wěn)定得更好，其著色力會明顯加強。

• 降低粘度，提高生產(chǎn)效率。

• 減少絮凝，增加施工性和使用性

• 防止返粗，增加貯存穩(wěn)定性

• 增加展色性和顏色飽和度

• 增加透明度或遮蓋力

• 提高研磨效率，降低生產(chǎn)成本

• 防止沉降

03 分散劑的分類

04 分散過程

 顏料的狀態(tài)

1.顏料的潤濕

市售的顏料粒子表面往往會 吸附 水分、空氣等污染物。
顏料的潤濕就是分散劑、樹脂、溶液 取代 水分、空氣的過程。

2.顏料的分散

外部作用力（分散或研磨），將顏料粒子聚集體，打散成 初級粒子 狀態(tài)。

3.顏料的穩(wěn)定

分散開的顏料粒子彼此之間還是傾向于重新抱團，形成新的聚集體這個過程叫做 絮凝。而分散劑和樹脂吸附在顏料粒子表面，可以有效防止絮凝，保證色漿體系的穩(wěn)定性。

05 分散劑的作用機理

1. 靜電穩(wěn)定

分散劑帶有可電離的官能團，吸附在顏料粒子表面使粒子帶有電荷，容易吸收周圍相反的電荷，形成穩(wěn)定的 雙電子層，當粒子相互靠近時，相同電荷 發(fā)生 排斥作用，使顏料粒子穩(wěn)定。

2.空間位阻穩(wěn)定

分散劑 錨固基團 吸附在顏料粒子表面的同時，溶劑化分子鏈段在體系中呈舒展狀態(tài)，同時由于分子鏈段之間的 空間位阻 作用，在顏料粒子表面形成了一定厚度的分子鏈段隔離層，有效防止顏料粒子的聚集。

PS：大部分的水性分散劑同時具有兩種顏料穩(wěn)定機理。

接下來就是重頭戲了，對于某個樹脂體系，我們怎么正確的評價一個分散劑呢？

小編

有話要說~

隨著國外涂料助劑陸續(xù)不斷地推向中國市場，國內(nèi)助劑生產(chǎn)廠家也日漸增多，這是一種好現(xiàn)象。但面對眼花繚亂、異彩紛呈的各種各樣潤濕分散劑，使用者不僅要選好合適的品種，還要找到恰到好處的用量，做到經(jīng)濟實惠，這就要注意 選擇原則和試驗、評價方法。

小編在這里和大家一起，做一個分散劑替代的實驗~

實驗背景：

針對實驗室某個 單組份丙烯酸防腐涂料 配方，配方中的分散劑，我們原來使用的是市場上通用的 某知名進口產(chǎn)品，性能優(yōu)異，但是價格較高。

成本優(yōu)化，是每個涂料工程師都會面臨的問題，成本優(yōu)化的其中一種方法就是原材料的替換實驗。

通過考慮防腐漆的 耐水性以及性價比，這里我們選擇的是一款 高分子類型 的分散劑，YCK-2600，與該進口產(chǎn)品進行對比實驗~

評估前的第一件事兒，肯定是先大概的了解它~問廠家索要  TDS及相關(guān)資料~

盡管廠家不會詳細地提供助劑的組成和制造工藝，一般廠家的說明書中都會講到 產(chǎn)品特點，物理性能和應(yīng)用。因此，通過閱讀說明書、與廠家服務(wù)人員交流，基本上可以掌握其應(yīng)用場景和用法。

對于涂料配方設(shè)計者來說，在判斷該產(chǎn)品是你想要找的原材料后，就要開始進行評估實驗。那么針對于分散劑，首先就是和你樹脂體系的 相容性 好不好~

小編

有話要說~

1. 由于低分子量的潤濕分散劑不存在鏈段的伸展問題，所以即使與樹脂不相容，也是可以使用的。只是由于分散劑與樹脂的相容性差，可能會造成漆膜有霧影或光澤下降等；
2、對于嵌段共聚型的高分子分散劑如，這種不相容可能是由于嵌段的錨釘基團所引起，而在分散劑與顏料混合后，錨釘基團與顏料接合，可能不會出現(xiàn)負面影響；
3、對于普通的高分子分散劑，如果發(fā)生相容性差的情況，必須要慎重使用。

    在確定相容性沒問題之后呢，要根據(jù)自己的樹脂體系，進行磨色漿。對于我們這里的單組份丙烯酸體系，我們都知道考慮其 機械穩(wěn)定性，丙烯酸乳液一般不參與研磨，所以我們這里采用的是用水磨 無樹脂色漿。（對于醇酸、環(huán)氧酯、機械性能好的分散體等可直接用樹脂研磨）。

    此外，我們知道，不同的粉料，所需要的分散劑的量是不同的。從下圖，我們可以看出：

粒徑越小，比表面積越大，決定了分散劑的用量越大。
無機顏料極性較高，有機顏料極性低，決定了不同分散劑的使用。

根據(jù)不同顏色的色粉，我們設(shè)計了以下配方：

研磨方法：

將混有2mm玻璃珠（漿料重量的1-2倍）的研磨漿放入震蕩機中震蕩研磨。（無機顏料30min，有機顏料1h，碳黑1.5h）

若在上述時間內(nèi)，研磨漿的細度達不到要求，根據(jù)情況適當延長時間，若仍達不到，則需調(diào)整研磨配方，或認為此分散劑在此體系中效果不佳。

備注：分散劑的量由實驗確定。具體方法可參照之前的文章，如何選擇和評價潤濕分散劑？最全的步驟都在這兒了~  

        細度主要用于測定色漆和漆漿內(nèi)的顏料、體質(zhì)顏料等 顆粒的大小 和 分散程度，用微米（μm)表示。

    分散劑的 分散性，可根據(jù)測不同研磨時間漿料的 細度曲線 變化來判斷?；蛘吆唵蔚姆椒ㄊ菧y相同研磨時間，漿料的所達到的細度來判斷。

    此外，為了評估分散劑的 穩(wěn)定性，還因測試熱儲存測試后漆料的細度，看其是否有 絮凝、反粗 現(xiàn)象。關(guān)于細度的數(shù)據(jù)在下文熱儲存部分統(tǒng)一列出。

    分散劑的分散效率體現(xiàn)在其對漿料的 降粘效果，關(guān)于粘度的數(shù)據(jù)在下文熱儲存部分統(tǒng)一列出。

    在對研磨過程，分散劑的研磨效率評估完之后，接下來，我們需要將其配置成成品漆，從而對分散劑可能會影響的 罐內(nèi)及漆膜性能 進行評估。

成品漆配方：

注：清漆為上文中所提到的水性丙烯酸乳液配置成的清漆。

色粉比例（質(zhì)量比）：

彩色色粉：鈦白粉=1:12

炭黑：鈦白粉=1:20

    減少絮凝，增加施工性和使用性許多人在評估分散劑時，都會做 指研試驗。如果分散劑搭配不恰當，指研的區(qū)域與未指研的區(qū)域會產(chǎn)生 明顯的色差，絮凝后的顏料著色力會下降，這給調(diào)色及涂料施工都帶來困難。

    要防止浮色，應(yīng)該選用合適的分散劑，無論是罐內(nèi)浮色發(fā)花還是漆膜的浮色發(fā)花，都可以得到改善或消除。還有些分散劑，是受控絮凝類的分散劑，分子鏈中含有一些羧基基團，與顏料親和的同時，還會互相形成氫鍵，從而使顏料粒子穩(wěn)定，達到預防浮色發(fā)花的效果。

制膜方法：50um線棒由上而下均勻通過卡紙或PET膜，黑色為30um線棒刮涂。

不同色漿50℃熱儲后圖片

儲存條件：50℃，14D。

小編

有話要說~

防止沉降許多人想當然地認為防沉必須依靠防沉劑，其實這是片面的。研磨好的色漿如果產(chǎn)生絮凝，顏料粒子變大，密度增加，就會很快沉降。選用了合適分散劑的色漿可以少加甚至不需要添加防沉劑。

不同成品漆熱儲前后遮蓋力、△E、光澤數(shù)據(jù)對比