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スーパー分散剤としても知られる分散剤は、その分子構造を特徴とする特別なタイプの界面活性剤であり、対立する溶解度と極性を持つ2つのグループを含む。これらの1つは、材料の表面または2つの相の界面に容易に開放される分子構造を持ち、それにより界面張力を減らし、水性分散システムで優れた分散効果を提供する分子構造を持つ、より短い極地グループです。

水性色素分散液で使用される分散剤の種類：

1。ポリリン酸エステル、ケイ酸塩などの無機分散剤。

2。アルキルポリエーテルやリン酸型のアニオン性界面活性剤などの有機小分子分散剤。

3.ポリアクリル酸ナトリウムやアクリル（メタクリル）共重合体などの超分散剤。

従来の分散剤は分子構造の特定の制限に直面しています。親水性基は、低極性または非極性表面を持つ粒子表面に強く結合しておらず、分散後の粒子の脱着と再浸透につながります。疎水性グループは、多くの場合、十分な炭素鎖の長さ（一般に18の炭素原子を超えていない）を欠いているため、安定性を維持するために非水性分散システムで適切な立体障害を提供することが困難です。これらの制限を克服するために、非水システムでユニークな分散効果を示す新しいクラスの超分散剤が開発されました。それらの主な機能には、粒子の迅速かつ徹底的な濡れが含まれます。粉砕材料の固体粒子含有量が大幅に増加し、加工装置とエネルギー消費の保存。良好な安定性を伴う均一な分散により、分散システムの最終用途性能が大幅に改善されました。

色素分散液で使用される一般的なタイプの超分散剤は、高分子電解質分散剤と非イオン分散剤です。それらの構造には、ランダムコポリマー、移植コポリマー、およびブロックコポリマーを含めることができます。超分散剤の構造は、2つの部分で構成されています。
アンカーグループ：頻繁に発見されたグループには、-R2N、-R3N+、-COOH、-COO-、-SO3H、-SO2-、-PO42-、ポリアミン、ポリオール、ポリエザーが含まれます。これらは、さまざまなエネルギー相互作用を介して粒子表面に複数の固定点を形成し、吸着強度を高め、脱着を減らすことができます。
溶媒鎖チェーン：一般的なタイプには、ポリエステル、ポリエーダー、ポリオレフィン、ポリアクリレートが含まれます。極性：低極性ポリオレフィン鎖に基づいて分類できます。中極性ポリエステルまたはポリアクリレート鎖;そして、強く極ポリエーテルチェーン。極性が一致する分散媒体では、溶媒鎖鎖は分散培地と良好な互換性を示し、比較的拡張された立体構造を採用して、固体粒子表面に十分に厚い保護層を形成します。

スーパー分散剤の選択：

選択は主に2つの要因を考慮します。

1.色素粒子の表面特性：これには、表面極性、酸塩基特性、および官能基が含まれます。

- 強い表面極性といくつかの有機色素を備えた無機顔料の場合、双極子型双極子の相互作用、水素結合、またはイオン結合を介して単一点アンカー官能基を形成できる超分散剤が選択されます。

- ほとんどの有機色素と極性表面が低い無機顔料については、マルチポイントアンカー機能群を持つ超分散剤が全体的な吸着強度を高めるために使用されます。

- 有機色素はしばしば超分散剤を必要とし、樹脂と分散剤の間の互換性を確保するために注意する必要があります。互換性の低い分散剤は、コイル状の拡張チェーンをもたらし、吸着層が薄くなり、立体障害効果が低くなります。

- 一般的に、アミノアンカー基を持つ超分散剤は酸性顔料に効果的であり、酸性群のものは塩基性顔料によりよく機能します。

2。分散培地の極性と溶媒和鎖セグメントの溶解度：各色素の分散効率は、色素、樹脂溶液、および添加剤間の相互作用によって影響を受けます。溶媒は重要な役割、特に分散培地であり、色素粒子の可動性と分散性に影響を与えます。スーパー分散剤が水溶液中の色素粒子に適切な空間安定性を提供するために、溶媒和鎖セグメントは培地内で十分に拡張された立体構造を採用する必要があります。したがって、水溶液と非常に互換性のある溶媒チェーンを選択することが不可欠です。

超分散剤の識別：

超分散剤は、より良い分散活動を示します。同じ加工粘度で、それらはスラリーの顔料含有量を大幅に増加させ、それにより加工効率を高めたり、同じ顔料含有量でスラリーの粘度を低下させることができます。この特性だけで、高分子量分散剤と低分子量分散剤を区別できます。分散しにくいカーボンブラックを使用した実験では、この区別を簡単に強調できます。低分子分散剤は、湿潤が不十分であるため、高い炭素黒濃度で効果的な分散を達成するのに苦労し、分散が不十分でスラリー粘度が高くなります。対照的に、超分散剤はこの問題に効果的に対処します。

スーパー分散剤は、より良いストレージ安定性を示します。超分散剤で生成されたカラーペーストは、長期間にわたって良好な貯蔵安定性を維持しますが、低分子量分散剤で作られたペーストは、特に熱サイクリングテストでは安定性が低下し、再折りたたみや凝集が容易になります。

超分散剤は樹脂のような特性を示すため、分子量がコーティング樹脂のそれに達するかそれを超えているため、この特性は識別の簡単な手段です。分散剤のサンプルはオーブンで乾燥させることができます。残基が固体樹脂フィルムを形成する場合、それは高分子量分散剤として識別されます。標準的な超分散剤は、乾燥すると明るい黄色または黄色の樹脂フィルムを生成することに注意することが重要です。残留物が透明で脆い膜を形成する場合、それは修正されたアクリル樹脂のみを示すことができます。

スーパー分散剤の適用：

最適な分散効果を実現するには、超分散剤の適用が重要です。添加の順序に関しては、活性官能基を含む極地樹脂の無機顔料の場合、樹脂が主要な役割を果たしているため、樹脂の前後に有意な影響を与えることなく添加できます。ただし、樹脂にアクティブな機能がない場合は、最初に顔料を追加し、次に分散剤、最後に樹脂を追加することをお勧めします。

添加された分散剤の量は、通常、顔料の表面特性、特にその酸塩基特性、特定の表面積、形状に基づいて決定されます。最適な値は、色素粒子の表面に密な単一分子吸着層を達成するためにしばしば確立されます。過剰な量はコストを増やし、製品の品質に影響を与える可能性がありますが、不十分な量は望ましい分散効果を達成できない場合があります。各色素は、特定の分散システムに特定の最適濃度値を持っています。これは、顔料の特定の表面積、油吸収、スラリーの細かさ、砂の粉砕時間、および砂ミリング樹脂の特性に影響されます。したがって、使用法は適切であり、繰り返しの試験を通じて決定されなければなりません。