Hogyan válasszunk diszpergálószert?

Quick answer: For wetting, leveling, defoaming, and dispersing topics, formulators usually compare performance and side effects together because over-correcting one surface issue can easily create another.

I. A diszpergáláshoz használt fő gyanta kiválasztása

A gyanta, különösen az őrléshez használt gyanta, kulcsszerepet játszik a színpaszta elkészítésében, és a fő gyanta szerepe a következő:
(1) A pigment eloszlatása és rögzítése.
(2) A diszpergált és szétválasztott pigmentrészecskék stabilizálása.
A fő gyanta fenti funkciói néhány kísérleten keresztül láthatók, például a hosszú olaj alkidgyanta, poliamidgyanta, aminógyanta, aldehidek és ketonok gyanta, alacsony molekulatömegű hidroxil akrilgyanta jó nedvesítő képességet mutat a pigmenthez, míg az alacsony hidroxil akrilgyanta, termoplasztikus akrilgyanta, nagy molekulatömegű poliésztergyanta, nagy molekulatömegű telített poliésztergyanta, vinil kopolimerizációs gyanta és poliolefin gyanta rossz nedvesítő képességet mutat a pigmenthez. pigmentek rossz nedvesítő képességűek. Ugyanaz a pigment különböző színfázisokat mutat különböző gyantarendszerekben. Szinte minden korom, szerves pigment és átlátszó vasoxid megváltoztatja színfázisát, különösen a szóró színfázist, különböző gyantarendszerek esetén. Ezért a megfelelő diszpergálószer kiválasztása a meghatározott fő gyantarendszerben nem csak a pigment diszpergálására és stabilizálására szolgál, hanem a pigment beállítására is, hogy elérjük a kívánt színt, például a sötétséget, az átlátszóságot, a 45°-os színfényt stb. Ezért a diszpergálószer és a gyanta közötti ésszerű illeszkedés magában foglalja a következőket
①Compatibility (mintateszt, ellenőrizze a kompatibilitást az oldószer eltávolítása után)
② A diszpergálószer viszkozitáscsökkentő viselkedése a gyantarendszerben a pigment meghatározásához (rotációs viszkoziméteres vizsgálat).
③A diszpergálószer színterjedési viselkedése a gyantarendszerben a meghatározott pigmenthez (kaparás és színösszehasonlítás).
④Tárolási stabilitás (áramlási lemez módszer)
Ha a gyantarendszer megváltozik, a diszpergálószer fenti teljesítménye ennek megfelelően változik. Az ilyen változásokat alkalmazási tesztekkel kell meghatározni.
Általában nem könnyű összefoglalni egy egyszerű alkalmazási elvet. A gyantarendszer plusz a pigmenttényező esetében a diszpergálószer kiválasztása túl sok paraméterré válik. Ezért nemcsak a gazdagyanta és a diszpergálószer kombinációját, hanem a pigment és a töltőanyag jellegét is figyelembe kell venni.

Másodszor, a pigment töltőanyag kiválasztásához

Szénfekete és szerves pigmentek
Mint korábban említettük, az ipari pigmenteknek sokféle típusa és fajtája létezik. A pigmentipar szerves és szervetlen pigmentekre osztja őket. A festékiparban az átlátszó vasoxidot és a kormot gyakran a szerves pigmentekkel együtt nehezen diszpergálható pigmenteknek tekintik.
További különbséget tettünk a nehezen diszpergálható pigmentek között a hidrogénkötések erősségének vizsgálatával.
Kísérleteinkben egyértelműen ilyen szóródási eredményeket látunk.
Ha egy diszpergálószer egy rögzített gyanta rendszerben jól működik a korommal, akkor gyakran stabilizálja a ftalocianin pigmenteket is, és elkerülhetetlenül gyenge diszpergáló tulajdonságokat mutat más szerves pigmentekkel, például a DPP-vörössel. Másrészt, ha egy diszpergálószer nagyon jól diszpergálja és stabilizálja a DPP-vöröset, a szerves ibolyát és más pigmenteket, akkor általában korom diszpergálására használják, hogy a nem kedvelt barnásvörös fázist kapják, és a ftalocianin pigmentek viszkozitáscsökkentő képessége nem elegendő. Ez a fajta jelenség szinte minden diszpergáló gyantára és diszpergálószerre vonatkozik. Nagyon kevés olyan diszpergálószer van, amely egyszerre rendkívül jó teljesítményt tud felmutatni a nehezen diszpergálható pigmentek fenti két kategóriája esetében. Mindig az a helyzet, hogy az egyik csoport nagyon jó, a másik csoport pedig kissé gyenge.
Ennek fő oka a pigment hidrogénkötéses szerkezetének száma és erőssége.
A szénfekete, a ftalocianin kék és más pigmentek, a pigmentek közötti fő kölcsönhatási erőt nem a hidrogénkötés uralja, hanem más erők, például a szénfekete rétegmolekulák közötti csatolási hatás, a ftalocianin szerkezetének csatolási hatása, a halogének szerepe. A felületkezelésükben hordozott poláris csoportok pedig függetlenek magának a pigmentnek a szerkezetéhez képest.
A DPP által képviselt szerves vörös és lila pigmentek erős hidrogénkötéssel rendelkeznek magának a pigmentnek a kialakításában, ami javítja a pigment teljesítményét, és közvetlenül befolyásolja a diszpergálószer hatását a pigmentre, és a határfelületen lévő poláris csoportok részt vesznek magának a pigmentnek a hidrogénkötésében. Ezt a pigment utólagos feldolgozása is megerősíti.
Ennek megfelelően nem könnyű optimális eredményt elérni két különböző típusú, eltérő belső hatású pigmenttel egyidejűleg, egyetlen diszpergálószerkezetet használva. Ezen elmélet alapján az is lehetséges, hogy egy pigment a szerkezete alapján meghatározza, hogy melyik oldalhoz tartozik. Például egy izoindolinon pigmentnek a szénfekete-ftalocianin csoportba kell tartoznia. A toluidinvörösnek az utóbbi felé kell hajlania.
A diszpergálószerek gyakorlati kiválasztása során a nehezen diszpergálható pigmentek első csoportja esetében a legjobb eredményeket a könnyen kompatibilis gyantarendszerekkel lehet elérni. Ha azonban a gyanta kompatibilitás rossz, pl. hőre lágyuló akrilok, akkor új poliakrilát diszpergálószerre kell váltani. Az erősen hidrogénkötésű pigmentek második kategóriája, az erősen poláros PU, poliészter és poliakrilát esetében jó eredmények érhetők el. Csak a rossz kompatibilitású rendszerben, a nagy polaritású PU és poliészter korlátozott. Ebben az esetben módosított poliakrilát diszpergálószerre kell váltani.
● A korom feketéje
A korom feketéje rendkívül fontos téma a diszpergálószerek tárgyalásakor, és leggyakrabban a korom feketéje kerül szóba.
Az eddigi gyakorlat azt mutatja, hogy a műszeres érzékelés nem olyan pontos, mint a szemrevételezés; különböző fényviszonyok mellett a feketeség változik; különböző szögek mellett a feketeség változik; a különböző diszpergálószerek különböző szénfeketéket választanak, hogy különböző feketeséget adjanak; a nagy feketeségű szénfekete masterbatch nem feltétlenül javítja a színezőerőt.
Mindez könnyen megmagyarázható. A korom átlátszó lamellás szerkezete + a korom fényelnyelő képessége miatt. Az átlátszó lamellás szerkezet a

3. Titándioxid
Eleinte mindenki azt hitte, hogy a titán-dioxid olyan könnyen diszpergálható, hogy diszpergálószerekkel vagy diszpergálószerek nélkül is használható. Azonban más nehezen diszpergálható pigmentekkel való keveréskor a titán-dioxid lebegő színű lesz; a magas szintű tiszta fehér előállításakor a titán-dioxid homályos lesz; a különleges követelményeket támasztó termékekben a titán-dioxidnak kiváló fedőképességgel és fehérséggel kell rendelkeznie, és nem szabad magas hőmérsékleten sárgulnia; sok közönséges ipari alkalomra nem szívesen használnak drága, magas szintű titán-dioxidot, vagy akár helyettesítő pigmentként használják a titán-dioxidot; a fenti problémák felkeltették a segédanyag-ipart, hogy figyelmet fordítson a titán-dioxid diszpergálására.
4. Átlátszó vas-oxid
Az átlátszó vas-oxid részecskemérete nanométeres szinten van, és felülete amfoter, úgy tűnik, hogy könnyen diszpergálható, ha a pigment koncentrációja alacsony, és a színpaszta viszkozitása nagyon alacsony, de az átláthatóság nem könnyű a legjobb; és amint kissé meghaladja a pigment kritikus koncentrációját, a színpaszta azonnal besűrűsödik olyan mértékben, hogy nem lehet keverni, ami a homokmalom hatékonyságának csökkenését eredményezi.
A vas-oxid átlátszósága, hasonlóan a korom feketéjéhez, úgy tűnik, mindig tovább javul. Kísérleteink azt mutatták, hogy egy általunk már jó átlátszóságúnak ítélt minta 45°-os nézetben még mindig erősen homályos lehet;
Szóval, mit érdemes használni? Ez a kérdés egy másik megfoghatatlan dilemma.
Az adalékanyaggyártó cégek szintén saját programokat kínálnak. Ez a közzétett ajánlásokból is kiderül.
A gyantarendszerek különbségeiből adódó szelektivitással együtt több ajánlott megoldás is létezik.
5. Matting Powder
Maga a mattítópor nem nehéz eloszlatni. A gyártáskor előmikronizálják. Egyesek felületi viaszkezeléssel vannak ellátva, mások nem, poláris hidroxilcsoportokkal. A mattítóporok diszpergálásának problémája azonban az alkalmazás követelményeiből adódik.
Egyesek megkövetelik, hogy a matt bevonatok egyetlen készítmény segítségével különböző alkalmazási módszerekhez igazíthatók legyenek, pl. az egyenletes fényesség érdekében ecseteléssel történő permetezés;
Egyesek megkövetelik, hogy a matrac egyenletessége ne sérüljön magas hőmérséklet és magas páratartalom mellett;
Vannak követelmények az alacsony viszkozitású körülményekre, a mattító por a legkisebb településsel rendelkezik;
Egyesek a legnagyobb átláthatóságot igénylik;
Néhányan kiváló súrlódási ellenállást igényelnek, és a kemény kvarcpor bevezetése, így együtt kell diszpergálni, és így tovább.
Ez a diszpergálószerek következetes változásához vezetett. A hagyományos nedvesítő- és diszpergálószerektől kezdve a speciális polimer PU diszpergálószerekig, a foszfátészterekig, a foszfátészterek aminsóiig és más speciális polimerekig mindet használták a mattító porok diszpergálására. Melyik a legjobb? Mint korábban említettük, ez attól függ, hogy milyen igényei vannak. Nem várhatja el, hogy egy diszpergálószer egyszerre oldja meg az összes fenti követelményt.
A nedvesítőszer elvileg javítja a végső rendszer áramlási képességét; a nagy relatív molekulatömegű diszpergálószer megakadályozza a leülepedést és szabályozza a mattítópor mozgását a nedves filmben, így az könnyebben orientálható, hogy egyenletes mattítást eredményezzen.
6. Fémes csillámpigmentek, például alumíniumpor és gyöngyházfényű por.
Egy gyakori megoldás a nedvesítőszer.
A gyantával kompatibilis polimer diszpergálószerekkel is diszpergálhatók. Mozgásuk is szabályozható. Vannak példák sikeres receptúrákra ezekre.
7. Nanoszintű titán-dioxid és más nanodiszperziók
Ebben az esetben a polimer PU-k biztosítják a legjobb stabilizáló hatást, ha kompatibilisek. Ellenkező esetben akril alapú diszpergálószerre van szükség.
8. A fő diszpergálószer meghatározása
Általában egy meghatározott gyanta- és oldószer-rendszerben a MANTOS ezt a módszert ajánlja a megfelelő fő diszpergálószer kiválasztására:
Először is, négy pigment diszpergálása: erősen pigmentált korom, titán-dioxid, DPP-vörös és közönséges vasoxid-vörös.
① Értékelje, hogy a diszpergálószer okoz-e nehézségeket e négy szabályos mesterkeverék előállítása során, pl. elegendő-e a viszkozitáscsökkentő viselkedés.
② Értékelje a színterjedés erősségét.
(iii) Értékelje a tárolási stabilitást (áramlási lemez és termikus tárolás).
Ha egy diszpergálószer jó diszpergáló képességet mutat a fenti négy pigment esetében ebben az adott rendszerben, akkor alapvetően alkalmas a különböző más pigmentek esetében is. Ezután kiválasztható a rendszer fő diszpergálószerének. Természetesen a speciális pigmentek, például az átlátszó vasoxid-pigmentek esetében még mindig lehet kivételt tenni.
Ez a módszer két különböző diszpergálószer kombinált teljesítményének értékelésére is használható, hogy megtaláljuk a megfelelő pigmenttípust az alkalmazáshoz.

How buyers usually evaluate coating and ink additives

Additive selection is usually most effective when the team defines the defect first and then screens compatibility, dosage range, and process stage. That is often much more reliable than choosing only by chemistry family or by a single dramatic lab result.

• Start from the defect, not the additive name: wetting loss, crater, microfoam, and instability often need different solutions even inside the same formula.
• Check compatibility at the intended dosage: the strongest additive can still be the wrong commercial choice if it narrows the process window too much.
• Review the stage of use: some products are most useful during grind, while others matter more during let-down, filling, or final application.
• Balance cure or film quality with defect control: the right additive fixes the problem without sacrificing adhesion, gloss, or appearance.

Recommended product references

• CHLUMIAF 094: A balanced defoamer reference for waterborne coatings and many general foam-control screens.
• CHLUMIAF 3037: A stronger process-defoaming option when persistent foam survives harsher conditions.
• CHLUMIWE 3280: A strong wetting-agent reference for inks, coatings, and difficult substrate wetting.
• CHLUMIWE 3071: Useful when organosilicone wetting support is needed in a broad application screen.

FAQ for buyers and formulators

Why does an additive that looks powerful in a beaker sometimes fail in production?
Because shear, temperature, substrate, and the full formula can all change the way the additive performs under real process conditions.

Should the most aggressive additive always be preferred?
Not usually. The best additive is the one that solves the real defect while preserving the broadest safe operating window.