丙烯酸酯分散剂有什么特点?

丙烯酸酯分散剂有什么特点?
丙烯酸酯分散剂有什么特点?

丙烯酸酯分散剂有什么特点?
作者简介:johnson 上海泰格聚合物技术有限公司 总工程师
丙烯酸酯类分散剂的结构也非常多变,源于丙烯酸酯单体种类的日益丰富,为了简化结构,我们选择最
基本的结构来做一说明,以下结构可以看做最基本的丙烯酸酯高分子型分散剂的结构—（CH2CHCOOR）a—
（CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2）b—（CH2CH2COOH）c— （CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH）d—,其中R
基团是烷基或者为了提高润湿效果部分采用含氟烷基,a 链段主要为了调整整个分散剂的溶解性,a 链
段越少,极性越高,逐渐会从油溶性转向水溶性,b 链段是锚固基团,丙烯酸二甲基乙醇胺酯是丙烯酸
酯超分散剂里面常用的锚固基团单体,该锚固基团对于碳黑以及其他有机颜料均有较好的吸附能力,当
然,对于不同的颜料,也有其他的含氮单体可以选择,c 链段也是锚固基团,主要用于对无机颜料的锚
固,d 链段含有长链的聚醚链段,很明显,该链段是作为溶剂化链段,长的聚醚链在体系当中伸展开来,
可以阻止不同粒子之间相互靠近,从而达到稳定颜料的作用,同时聚醚链段里面单体的调整也是调整整
个分散剂极性的一种手段,决定了该分散剂适用于何种极性的体系.
一 般来说,分散剂里面的氨类锚固基团都是以叔氨基或者季胺盐为主,主要原因就是为了防止用于PU
体系的时候与固化剂反应,含伯氨基的分散剂很少用于PU 体 系.除了氨基,还有一种锚固基团就是芳
香环类（比如苯环,萘环等等）,这类锚固基团主要通过P 电子云共轭效应与颜料粒子进行锚固,很多
通用色浆的分散剂都含有此类基团.但是这一类锚固基团也有一个缺点,就是和氨基相比较,他们对无
机颜料没有任何亲和力,一般只适合分散有机颜料.很多时候为了增加分散剂的通用性,还是要共聚少
量的氨类基团.
我这里更想了解的是用于单组分PU 体系的较为理想的分散剂.其实叔胺类对PU 也有很强的催化作用.
分散剂单用或者合用能基本满足普通的各种需求.之前找到了一类分散剂,分子链中以部分醚键和叔胺
为主,但没有验证过实际效果.不知你对这方面的看法如何?
对于你的体系,个人认为以芳香环为锚固基团的分散剂可以满足你的要求,另外如果锚固基团是季胺盐,
其催化作用也不是很强,可以使用,建议试一下Solseperse-27000.
对于颜料的润湿性问题,非丙烯酸类树脂如用量很大的醇酸树脂,从理论上分析其结构上除了羟基、羧
基等官能团,还有分子量、分子量分布等对润湿有多大影响,有没有一个较为确定的规律?
醇酸树脂对颜料良好的润湿性能一般认为是由于醇酸树脂含有大量的长链饱和脂肪烃或者不饱和脂肪
烃基团,由于这类基团的存在,醇酸树脂相比一般的聚酯树脂具有更低的表面张力,从而有更好的润湿
能力.当然,分子结构中含有一些极性基团对于润湿也很有帮助,另外一点,就是醇酸树脂合成的反应,
最终产物含有大量的低分子量组分,这类低分子量组分具有更好的润湿颜料的能力.
通常的热塑性丙烯酸体系对颜料的润湿分散性很差,最主要的原因,在一般人认为是因为缺少极性基团,
那么这样的体系的表面张力如何呢?一般也认为其表面张力是要小于醇酸类的,为什么润湿性如此差?
润湿首先是一个动态过程.同样条件下,分子量越小,润湿越快.涂料中用的润湿剂一般也都是低分子
化合物.热塑性丙烯酸树脂的分子量一般都在七八万以上,属于比较高分子量,所以润湿效果会差一点,
而醇酸树脂里面分子量小于一万的占有一定比例,这部分润湿效果很好的；另外其中极性官能团较少也
是一个原因,丙烯酸树脂通过选择单体,表面张力的可变化范围很大.
高分子的分散剂和传统型的润湿分散剂对颜料的润湿性能相比哪种更好一些呢?高分子型的是不是空
间位阻越大润湿性能就越好?
单从字面上看,高分子分散剂和超分散剂不完全等同.高分子分散剂从分子量的角度说的,强调的是溶
剂化链段的稳定作用,当然也隐含了锚固基团的数目；超分散剂更强调锚固基团数目,有些超分散剂的
分子量并不是很高.
所谓润湿是指一种流体被另一种流体从固体表面或固液界面所取代的过程.单纯从润湿的角度看,溶剂
通常比分散剂润湿更快,但是稳定性很差.传统的润湿分散剂分子量小,润湿较快.但传统的润湿分散
剂对颜料的锚固基团从种类和数量上讲一般不及高分子分散剂或超分散剂,其稳定效果通常要差些.传
统的分散剂由于锚固基团少,需要更多量的分散剂充分吸附颜料表面的活性点.但这并不是说超分散剂
或高分子分散剂的效果总会好过传统的分散剂,这中间还牵涉到分子结构的控制,比如两个锚固基团之
间的链长,如果控制不好的话,会更容易形成颜料的架桥絮凝,另外空间位阻起的是稳定作用,但对前
期的润湿铺展过程其实不利.