如何选择消散剂？

I.选择用于分散的主要树脂

树脂，尤其是研磨用树脂，在色浆制备过程中起着关键作用，主要树脂的作用如下：
(1) 分散和固定颜料。
(2) 稳定已分散和分离的颜料颗粒。
通过一些实验可以看出主要树脂的上述功能，例如长油醇酸树脂、聚酰胺树脂、氨基树脂、醛酮树脂、低分子量羟基丙烯酸树脂对颜料的润湿性较好，而低羟基丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、高分子量聚酯树脂、高分子量饱和聚酯树脂、乙烯基共聚树脂和聚烯烃树脂对颜料的润湿性较差。同一种颜料在不同的树脂体系中具有不同的色相。几乎所有的炭黑、有机颜料和透明氧化铁都会随着树脂体系的不同而改变色相，尤其是散射色相。因此，在确定的主树脂体系中选择合适的分散剂，不仅可以分散和稳定颜料，还可以调整颜料达到我们所需的正确色相，如深浅度、透明度、45° 色光等。因此，分散剂与树脂的合理搭配包括
相容性（样品测试，除去溶剂后检查相容性）
分散剂在树脂体系中的降粘行为，以确定颜料（旋转粘度计测试）。
树脂体系中的分散剂对确定颜料的展色性能（刮擦和颜色比较）。
贮存稳定性（流动板法）
当树脂体系发生变化时，分散剂的上述性能也会相应发生变化。这种变化需要通过应用测试来确定。
一般来说，要总结一个简单的应用原理并不容易。对于树脂体系加上颜料因素，分散剂的选择就会变得参数过多。因此，不仅要考虑主树脂和分散剂的组合，还要考虑颜料和填料的性质。

二、对于颜料填料的选择

炭黑和有机颜料
如前所述，工业颜料有许多不同的类型和品种。颜料行业将其分为有机颜料和无机颜料。在涂料工业中，透明氧化铁和炭黑通常与有机颜料一起被视为难以分散的颜料。
通过观察氢键的强度，我们进一步区分了难以分散的颜料。
在我们的实验中，我们清楚地看到了这种分散结果。
在固定树脂体系中，如果分散剂对炭黑的分散性能良好，则通常会同时稳定酞菁颜料，而对 DPP 红等其他有机颜料的分散性能则不可避免地较弱。另一方面，如果一种分散剂能够很好地分散和稳定 DPP 红、有机紫等颜料，那么它通常会被用来分散炭黑，以得到不喜欢的棕红色相，而酞菁颜料的降粘能力则不够。这种现象几乎适用于所有分散树脂和所有分散剂。很少有分散剂能同时对上述两类难分散颜料都表现出极佳的性能。通常情况下，一类分散剂的性能非常好，而另一类则稍差。
主要原因是颜料本身氢键结构的数量和强度。
炭黑、酞菁蓝等颜料之间的主要作用力不是以氢键为主，而是以其他作用力为主，如炭黑层分子间的耦合作用、酞菁结构的耦合作用、卤素的作用等。而在其表面处理中携带的极性基团相对于颜料本身的结构具有独立性。
以 DPP 为代表的有机红色和紫色颜料，在颜料本身的设计上具有很强的氢键作用，从而提高了颜料的性能，并直接影响分散剂对颜料的作用效果，而且界面上的极性基团参与了颜料本身的氢键作用。颜料的后处理证实了这一点。
因此，使用单一结构的分散剂来同时处理两种不同类型、具有不同内在效果的颜料，并不容易达到最佳效果。根据这一理论，还可以通过颜料的结构来判断颜料属于哪一方。例如，异吲哚啉酮颜料应属于碳黑-酞菁类。甲苯胺红则应属于后者。
在实际选择分散剂时，对于第一类难以分散的颜料，使用易相容的树脂体系可获得最佳效果。但是，如果树脂相容性较差，例如热塑性丙烯酸树脂，则需要改用新的聚丙烯酸酯分散剂。对于第二类强氢键颜料，即高极性聚氨酯、聚酯和聚丙烯酸酯，可以获得良好的效果。只有在相容性较差的体系中，高极性聚氨酯和聚酯才会受到限制。在这种情况下，有必要改用改性聚丙烯酸酯分散剂。
碳黑的黑度
在讨论分散剂时，炭黑的黑度是一个极其重要的话题，也是最常讨论的话题。
实践证明，仪器检测不如目测准确；在不同光线下，黑度不同；在不同角度下，黑度不同；不同的分散剂会选择不同的炭黑，呈现不同的黑度；黑度高的炭黑母粒不一定能提高着色力。
这一切都很容易解释。因为炭黑的透明片状结构+炭黑的吸光能力。碳黑中的透明片状结构

3.二氧化钛
起初，大家都认为钛白粉很容易分散，用不用分散剂都可以。然而，当钛白粉与其他难分散颜料复配时，钛白粉会参与浮色；在配制高级纯白时，钛白粉会产生雾度；在特殊要求的产品中，钛白粉需要具有优异的遮盖力和白度，而且不允许在高温下变黄；许多普通工业场合不愿意使用昂贵的高级钛白粉，甚至用钛白粉作为替代颜料；上述问题引起了助剂行业对钛白粉分散性的重视。
4.透明氧化铁
透明氧化铁的粒度在纳米级，表面呈两性，在颜料浓度较低时似乎很容易分散，色浆的粘度很低，但透明度不易达到最佳；而一旦稍稍超过颜料的临界浓度，色浆立即变稠到无法搅拌的地步，导致砂磨机失去效率。
氧化铁的透明度就像炭黑的黑度一样，似乎总是在不断提高。我们的实验表明，我们已经认为透明度很好的样品，在 45° 角观察时可能仍然会有严重的雾度；
那么，使用什么最好呢？这又是一个难以捉摸的难题。
添加剂公司也同样提出了自己的方案。从已公布的建议中可以看出这一点。
再加上树脂系统的不同所带来的选择性，推荐的解决方案不止一种。
5.消光粉
消光粉本身并不难分散。它在生产时已预先微粒化。有些消光粉经过表面蜡处理，有些没有，但带有极性羟基。然而，消光粉的分散问题是由应用要求引起的。
有些涂料要求哑光涂料能够以单一配方适应各种涂抹方法，例如喷刷可获得一致的光泽；
有的要求在高温高湿条件下不影响垫层的均匀性；
对低粘度条件有要求时，消光粉的沉降量最小；
有些则需要最高的透明度；
有的要求耐摩擦性极佳，并引入了硬石英粉，因此需要将其分散在一起，等等。
因此，分散剂也随之发生了变化。从传统的润湿分散剂，到特殊聚合物聚氨酯分散剂，到磷酸酯，到磷酸酯的胺盐，再到其他特殊聚合物，所有这些都被用来分散消光粉。那么哪种分散剂最好呢？如前所述，这取决于您的需求。不能指望一种分散剂同时满足上述所有要求。
原则上，润湿剂可提高最终系统的流动能力；高相对分子质量的分散剂可防止沉淀，并控制消光粉在湿膜中的移动，使其更容易定向，从而获得均匀的消光效果。
6.金属闪光颜料，如铝粉和珠光粉
一种常见的解决方案是使用润湿剂。
还可以使用与树脂相容的聚合物分散剂来分散它们。还可以控制它们的移动。这方面有一些成功的配方实例。
7.纳米级二氧化钛和其他纳米分散体
在这种情况下，如果聚合物 PU 具有相容性，则其稳定效果最好。否则，就需要使用丙烯酸基分散剂。
8. Determination of a main dispersant
Generally, in a defined resin and solvent system, MANTOS recommends this method for selecting a suitable main dispersant:
Firstly, dispersing four pigments: highly pigmented carbon black, titanium dioxide, DPP red and ordinary iron oxide red.
① Evaluate whether the dispersant has any difficulties in the preparation of these four regular masterbatches, e.g. whether the viscosity reduction behaviour is sufficient.
② Evaluate the strength of colour spreading.
(iii) Evaluate the storage stability (flow plate and thermal storage).
If a dispersant can show good dispersing ability for the above four pigments in this particular system, then it is basically competent for various other pigments. It can then be chosen as the main dispersant for the system. Of course, exceptions may still be made for special pigments such as transparent iron oxide pigments.
This method can also be used to evaluate the combined performance of two different dispersants to find the right type of pigment for the application.