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슈퍼 분산제로도 알려진 분산제는 용해도 및 극성을 갖는 두 그룹을 포함하는 분자 구조를 특징으로하는 특수한 유형의 계면 활성제입니다. 이들 중 하나는 친수성 그룹이라고 불리는 짧은 극성 그룹으로, 물질의 표면 또는 두상의 인터페이스에서 쉽게 오리엔테이션을하는 분자 구조를 갖는다. 따라서 계면 장력을 줄이고 수성 분산 시스템에서 우수한 분산 효과를 제공한다.

수성 안료 분산에 사용되는 분산제의 유형 :

1. 폴리 포스페이트 에스테르, 실리케이트 등과 같은 무기 분산제 등

2. 알킬 폴리 에테르 또는 인산염 유형의 음이온 성 계면 활성제와 같은 유기 소분자 분산제.

3. 나트륨 폴리 아크릴 레이트 및 아크릴-(메타 크릴) 공중 합체와 같은 슈퍼 분산제.

전통적인 분산제는 분자 구조에서 특정 한계에 직면 해있다. 친수성 그룹은 낮은 극성 또는 비극성 표면을 갖는 입자 표면에 강하게 결합하지 않아 분산 후 입자의 탈착 및 재발을 초래한다; 소수성 그룹은 종종 충분한 탄소 사슬 길이 (일반적으로 18 개의 탄소 원자를 초과하지 않음)가 부족하여 안정성을 유지하기 위해 비-수성 분산 시스템에서 적절한 입체 장애를 제공하기가 어렵습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 비-수성 시스템에서 독특한 분산 효과를 나타내는 새로운 종류의 슈퍼 분산제가 개발되었습니다. 그들의 주요 특징은 다음과 같습니다. 입자의 신속하고 철저한 습윤; 분쇄 재료에서 고체 입자 함량을 상당히 증가 시켰으며, 처리 장비를 보존하고 에너지 소비를 보존하고; 우수한 안정성을 갖는 균일 한 분산, 분산 시스템의 최종 사용 성능을 크게 향상시켰다.

수성 안료 분산에 사용되는 일반적인 유형의 슈퍼 분산제는 고분자 전해질 분산제 및 비 이온 분산제이다. 이들의 구조는 무작위 공중 합체, 이식 공중 합체 및 블록 공중 합체를 포함 할 수있다. 슈퍼 분산제의 구조는 두 부분으로 구성됩니다.
앵커 그룹 : 자주 발견 된 그룹은 -r2n, -r3n+, -cooh, -coo-, -so3h, -so2-, -po42-, 폴리아민, 폴리올 및 폴리 에테르를 포함한다. 이들은 다양한 에너지 상호 작용을 통해 입자 표면에 다수의 고정점을 형성하여 흡착 강도를 증가시키고 탈착을 감소시킬 수있다.
용매 사슬 : 일반적인 유형에는 폴리 에스테르, 폴리에 테르, 폴리올레핀 및 폴리 아크릴 레이트가 포함됩니다. 그것들은 극성에 기초하여 분류 될 수있다 : 저극성 폴리올레핀 사슬; 중간 극성 폴리 에스테르 또는 폴리 아크릴 레이트 사슬; 및 강하게 극성 폴리 에테르 체인. 극성이 일치하는 분산 매체에서, 용매 사슬은 분산 배지와 우수한 호환성을 나타내며, 비교적 확장 된 형태를 채택하여 고체 입자 표면에서 충분히 두꺼운 보호 층을 형성한다.

슈퍼 분산제 선택 :

선택은 주로 두 가지 요소를 고려합니다.

1. 안료 입자의 표면 특성 : 표면 극성, 산-염기 특성 및 기능 그룹이 포함됩니다.

-강한 표면 극성 및 일부 유기 안료를 갖는 무기 안료의 경우, 쌍극자 쌍극자 상호 작용, 수소 결합 또는 이온 결합을 통해 단일 지점 고정 기능 그룹을 형성 할 수있는 슈퍼 분산제가 선택됩니다.

- 극성 표면이 낮은 대부분의 유기 안료 및 일부 무기 안료의 경우, 다중 점 고정 기능 그룹을 갖는 슈퍼 분산제는 전반적인 흡착 강도를 향상시키는 데 사용됩니다.

- 유기 안료는 종종 초 분산제를 필요로하며 수지와 분산제 사이의 호환성을 보장하기 위해주의를 기울여야합니다. 호환 불량 분산제는 코일 확장 체인을 초래하여 얇은 흡착 층과 낮은 입체 방해 효과를 초래합니다.

- 일반적으로, 아미노 앵커 그룹을 갖는 슈퍼 분산제는 산성 안료에 효과적이며, 산성 그룹을 갖는 것은 기본 안료에서 더 잘 작용한다.

2. 분산 배지의 극성 및 용 매화 된 사슬 세그먼트의 용해도 : 각 안료에 대한 분산 효율은 안료, 수지 용액 및 첨가제 간의 상호 작용에 의해 영향을 받는다. 용매는 중요한 역할, 특히 분산 배지를 수행하며, 이는 안료 입자의 이동성과 분산 성에 영향을 미칩니다. 슈퍼 분산제가 수용액에서 안료 입자에 대한 적절한 공간 안정성을 제공하기 위해, 용매 화 된 사슬 세그먼트는 배지 내에서 충분히 확장 된 형태를 채택해야한다. 따라서 수용액과 호환되는 용매 사슬을 선택하는 것이 필수적입니다.

슈퍼 분산제의 식별 :

슈퍼 분산제는 더 나은 분산 활동을 나타냅니다. 동일한 가공 점도에서, 그들은 슬러리에서 안료 함량을 크게 증가시켜 처리 효율을 향상 시키거나 동일한 안료 함량으로 슬러리의 점도를 낮출 수 있습니다. 이 특성만으로는 고 분자량 분산제와 저 분자량 분산제를 구별 할 수 있습니다. 디퍼족이 어려운 카본 블랙을 사용한 실험은 이러한 차이를 쉽게 강조 할 수 있습니다. 저 분자 분산제는 종종 불충분 한 습윤으로 인해 높은 탄소 검은 색 농도에서의 효과적인 분산을 달성하기 위해 종종 어려움을 겪고, 분산이 열악하고 슬러리 점도가 높습니다. 대조적으로, 슈퍼 분산제는이 문제를 효과적으로 해결합니다.

슈퍼 분산제는 더 나은 스토리지 안정성을 나타냅니다. 슈퍼 분산제로 생성 된 컬러 페이스트는 장기간 우수한 저장 안정성을 유지하는 반면, 저 분자량 분산제로 만든 페이스트는 종종 열 사이클링 테스트에서 불량한 안정성을 나타내므로 재발 또는 집계가 쉽게 이어집니다.

수퍼 분산제는 분자량이 코팅 수지의 분자량에 도달하거나 초과하는 수지 유사 특성을 나타내므로,이 특성은 쉽게 식별 할 수있는 수단입니다. 분산제의 샘플은 오븐에서 건조 될 수있다; 잔류 물이 고체 수지 필름을 형성하는 경우, 고 분자량 분산제로 확인된다. 표준 슈퍼 분산제는 건조시 밝은 노란색 또는 노란색 수지 필름을 생성한다는 점에 유의해야합니다. 잔류 물이 투명하고 부서지기 쉬운 필름을 형성하는 경우, 일부 분산 효과를 나타내는 동안 고 분자량 분산제로 분류 할 수없는 변형 된 아크릴 수지 만 나타낼 수 있습니다.

슈퍼 분산제의 적용 :

최적의 분산 효과를 달성하기 위해서는 슈퍼 분산제의 적용이 중요합니다. 첨가 순서 측면에서, 활성 기능 그룹을 함유하는 극성 수지의 무기 안료의 경우, 수지가 중요한 역할을하기 때문에 상당한 영향없이 수지 전후에 추가 될 수있다. 그러나 수지에 활성 기능이 부족하면 안료를 먼저 추가 한 다음 분산제 및 수지를 추가하는 것이 좋습니다.

첨가 된 분산제의 양은 일반적으로 안료의 표면 특성, 특히 산-염기 특성, 비 표면적 및 형상에 기초하여 결정된다. 최적의 값은 종종 안료 입자 표면에서 조밀 한 단일 분자 흡착 층을 달성하기 위해 확립된다. 과도한 양은 비용을 증가시키고 제품 품질에 영향을 줄 수 있지만 불충분 한 양은 원하는 분산 효과를 달성하지 못할 수 있습니다. 각 안료는 특정 분산 시스템에서 특정 최적의 농도 값을 가지며, 이는 안료의 특정 표면적, 오일 흡수, 슬러리 정밀성, 모래 밀링 시간 및 모래 밀링 수지의 특성에 의해 영향을 받는다. 따라서 사용법은 반복적 인 시험을 통해 적절하고 결정해야합니다.