分散是乳膠漆生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常是在機(jī)械力作用下借助于分散劑來實現(xiàn)的。它可以分為三步：第一步，利用潤濕介質(zhì)(水)來潤濕顏／填料；第二步，采用高速分散機(jī)或研磨設(shè)備，通過機(jī)械剪切力，將顏填料顆粒研磨分散到介質(zhì)中；第三步，利用分散劑的作用來穩(wěn)定懸浮態(tài)顏填料。分散過程將直接影響涂料的許多關(guān)鍵性能，如粘度、貯存穩(wěn)定性和固含量等，因此，選擇適宜的分散劑是非常重要的。常用的分散劑主要有聚丙烯酸鹽類和聚磷酸鹽類兩類。本文將從所用分散劑官能團(tuán)的不同，來介紹分散劑的制備和使用。
2聚磷酸鹽分散劑
2．1 制備和性能 將正磷酸鹽單體加熱到400℃以上，水分子蒸發(fā)后，發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成聚磷酸鹽分子。聚磷酸鹽常常以一P—0—P—鍵連接，反應(yīng)條件不同，其鏈長n可以為2—1000。聚合物鏈長決定了它的性能，工業(yè)用聚磷酸鹽主要為水溶性聚磷酸鈉鹽，其鏈長n＝2~50。不同鏈長磷酸鹽的P2O5的含量見表1。
不同鏈長磷酸鹽的P2O5的含量
鏈長n 名 稱 P2O5含量／％
1 正磷酸鹽 43
2 二磷酸鹽 53
2 三磷酸鹽 58
4~10 低聚磷酸鹽 60~64
>10 多聚磷酸鹽 66~70
聚磷酸鹽通過其在水溶液中的水解以及與多價金屬離子的絡(luò)合作用來實現(xiàn)其作用。水解與絡(luò)合的具體步驟為：
聚磷酸鹽在水中溶解，形成聚陰離子： 

聚磷酸鹽的絡(luò)合力與聚合度有關(guān)，長鏈磷酸鹽比短鏈磷酸鹽(鏈長2~4)的絡(luò)合力強(qiáng)，鏈長≥6的聚磷酸鹽的絡(luò)合力最佳。
2．2 分散作用 在涂料生產(chǎn)過程中，由于顏料顆粒表面與水之間不能完全潤濕而會形成團(tuán)聚，引起粘度增大。加入聚磷酸鹽分散劑后，通過其溶解產(chǎn)生聚陰離子，覆蓋在初級顆粒的表面形成同性電荷層。在初級顆粒之間的靜電斥力和分散機(jī)的機(jī)械剪切力作用下，初級顆粒均勻分布在介質(zhì)中，使粘度降低。同時，初級顆料之間的靜電斥力有利于涂料懸浮態(tài)的穩(wěn)定。 分散劑的分散作用與聚合度有關(guān)，通過對不同鏈長磷酸鹽分散效果的評定可知：隨聚合度增大，分散效果隨之增加；當(dāng)鏈長n為6~10時，分散效果最佳；鏈長n超過20以后，分散作用反而有所下降。 綜合考慮聚磷酸鹽的分散與絡(luò)合作用，當(dāng)聚磷酸鹽的鏈長n＝6~10時，聚磷酸鹽兼有最佳的分散、絡(luò)合能力。
3 聚丙烯酸鹽分散劑
3．1制備和性能
首先采用丙烯酸單體通過聚合反應(yīng)生成聚丙烯酸，然后用NaOH、KOH或NH4OH中和生成相應(yīng)的鈉鹽、鉀鹽或按鹽。聚丙烯酸鈉鹽分散劑最為常用，而聚丙烯酸鉀鹽、銨鹽分散劑則不常用。 聚丙烯酸鹽通過其在水溶液中的水解以及與多價金屬離子的絡(luò)合作用來實現(xiàn)其作用。水解與絡(luò)合的具體步驟與聚磷酸鹽類似。分子量小于2000的聚丙烯酸鹽分散劑都能溶于水，形成聚陰離子：

3．2分散作用
3.2．1 分子量對分散作用的影響
分散作用與聚丙烯酸鹽分散劑的分子量有關(guān)，分子量越小，分散效果越好。以分子量Mw＝1500時的分散效果為最佳。
3．2．2 分子量對貯存穩(wěn)定性的影響 當(dāng)單獨使用聚丙烯酸鹽分散劑時，其分子量越大，貯存穩(wěn)定性越好，但在50℃貯存3周后，涂料的粘度仍有較為明顯的變化。然而它與聚磷酸鹽分散劑配合使用時，即使在50℃貯存3周，涂料粘度也沒有明顯變化。所以在涂料生產(chǎn)中，這兩種分散劑必須配合使用，才有協(xié)同作用。與聚磷酸鹽配合使用時，聚丙烯酸鹽分散劑的分子量為4000時效果最佳。
3．2．3 聚丙烯酸鹽與聚磷酸鹽分散劑的區(qū)別 聚磷酸鹽分散劑溶解吸附到顏料顆粒表面所需的時間比聚丙烯酸鹽快很多。利用聚磷酸鹽的這一特性，可在短時間內(nèi)達(dá)到最佳分散效果。
4 聚磷酸鹽與聚丙烯酸鹽分散劑的協(xié)同作用 聚磷酸鹽具有強(qiáng)極性，能迅速覆蓋顏料粒子表面，產(chǎn)生高電荷密度，起靜電穩(wěn)定的作用。聚丙烯酸鹽極性相對較小，覆蓋顏料表面所產(chǎn)生的電荷密度少，但它附著在顆粒表面起著緩沖作用，在顆粒之間形成空間位阻，起到位阻穩(wěn)定的作用。但聚丙烯酸鹽的分子結(jié)構(gòu)使得它容易在單個顏料顆粒間產(chǎn)生橋連作用。因此，如果涂料中只使用聚丙烯酸鹽分散劑，仍有可能形成團(tuán)聚。
當(dāng)聚丙烯酸鹽與聚磷酸鹽分散劑配合使用時，強(qiáng)極性的聚磷酸鹽在顏料顆粒表面形成的高電荷密度，以防止單個顏料顆粒之間的橋連。此時，靜電穩(wěn)定和位阻穩(wěn)定協(xié)同作用而使涂料同時具有很好的分散性和貯存穩(wěn)定性。實際生產(chǎn)中，常常采用聚磷酸鹽與聚丙烯酸鹽分散劑配合使用的方法，以獲得最佳的分散效果。分散劑推薦用量為0．1％聚磷酸鹽十0．25％聚丙烯酸鹽，但不同配方的涂料體系，最佳的配比還需經(jīng)實驗確定。涂料的貯存穩(wěn)定性、耐洗刷性是評價分散劑的關(guān)鍵指標(biāo)。乳膠漆生產(chǎn)中，只需添加少量聚磷酸鹽分散劑即可達(dá)到最佳分散效果，一般采用中等鏈長(n＝6~10)的聚磷酸鹽分散劑。
5、在涂料生產(chǎn)中，可以采用聚磷酸鹽與聚丙烯酸鹽分散劑配合使用的方法。中等鏈長聚磷酸鹽分散劑(n＝6~10)在分散體涂料和有機(jī)硅樹脂涂料中應(yīng)用廣泛；短鏈磷酸鹽(n＝2~3)主要用于硅酸鹽涂料。聚丙烯酸鹽分散劑雖是離子型，但它對系統(tǒng)極性增加不大，聚丙烯酸鹽分散劑的分子量以3000~5000為宜。聚丙烯酸鹽分散劑與聚磷酸鹽分散劑配合使用時，分散能力與貯存穩(wěn)定性最佳。

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