涂料、油墨中為什么添加分散劑？

分散劑的作用是阻止粒子在介質中團聚，不是阻止粒子沉降。

在液相中，粒子是否沉降與粒子粒徑有很大關系。粒徑小于1微米的粒子，布朗運動顯著，單位時間內(nèi)10納米的粒子布朗運動的距離是十微米級，比重力引起的下降距離大得多；粒徑大于5微米的粒子，布朗運動不顯著可忽略。也就是說，在水或溶劑中，粒子是否沉降的決定因素是粒子的粒徑，粒徑小于1微米的粒子不沉降；粒徑大于5微米的粒子必然沉降，形成沉淀。

顏料聚集體的尺寸通常在200納米左右，高色素碳黑的原生粒徑12納米、酞菁藍粒徑大約200納米。在液相中，高色素碳黑、酞菁藍理論上是能形成穩(wěn)定懸浮液的，足夠強的剪切力將附聚體打開成聚集體，分散劑吸附在聚集體表面，如果分散劑和粒子結合力足夠大、穩(wěn)定作用足夠強，則粒子不形成尺寸大的微米級團聚體、絮凝體，粒子也就不沉降；液相中碳黑、酞菁藍粒子沉淀，是因為團聚體的尺寸大。填料的粒徑通常大于5微米，在分散、儲存時必然沉降，分散時，吸附在填料粒子表面的分散劑阻止粒子團聚形成大的絮凝體，從而減緩沉降速度；配方中加入的增稠劑、觸變劑提高了體系的粘度，也能減緩沉降速度。

在色漆生產(chǎn)中，.重要的步驟之一是顏料粒子在液相分散介質中的均勻穩(wěn)定分布。顏料粒子聚集體以完全解絮凝狀態(tài)分散在液相基料中，是顏料充分展示性能（遮蓋力、著色力、透明度）的必要條件。假使顏料研磨分散不是.佳，那么就會發(fā)生許多缺陷，比如顏料粒子絮凝、沉淀、漆膜光澤降低、顏色色相偏移。液相分散介質包括水、有機溶劑、水/醇醚、樹脂溶液。

在色漆儲存時，分散在液相介質中顏料粒子不能絮凝、沉淀；涂裝施工（刷涂、噴涂）時，顏料粒子不能因為高剪切失去穩(wěn)定性。

涂裝施工后，濕膜中水、溶劑揮發(fā)形成干膜，只有顏料粒子以單個聚集體狀態(tài)均勻分布在干膜聚合物基體中，顏料性能才能充分展現(xiàn)。即使顏料粒子在液相基料中是解絮凝的聚集體狀態(tài)，也不能確保在干膜聚合物中粒子不發(fā)生團聚。顏料粒子在液相中分散的好不等于在干膜聚合物中分散的好，因為粒子的分散介質發(fā)生了變化。溶劑型涂料油墨中，顏料研磨時色漿配方中通常含有成膜樹脂，研磨后吸附了分散劑的粒子分散在溶劑中、樹脂溶解在溶劑中，顏料粒子、分散劑、樹脂聚合物、溶劑相互作用形成穩(wěn)定平衡體系；調漆時，如果樹脂中的組份不引起分散劑狀態(tài)的變化，那么制備的漆是穩(wěn)定的；成膜時，分散劑的穩(wěn)定能力對粒子是否團聚的影響更顯著，穩(wěn)定段和樹脂相容好、穩(wěn)定段尺寸大，粒子越不團聚。水性涂料油墨中組份間的相互作用更復雜，水中，分散劑、表面活性劑、增稠劑、醇醚溶劑在顏料粒子表面競爭吸附，如果分散劑和粒子結合力不夠大，醇醚溶劑分子、增稠劑會替代分散劑，致使粒子不穩(wěn)定；噴涂時，如果分散劑和粒子結合力不夠大，分散劑會從粒子表面脫落，粒子間發(fā)生絮凝；成膜時，水分揮發(fā)，不論是離子型分散劑還是非離子型分散劑，分散劑對粒子穩(wěn)定作用都減弱，粒子團聚趨勢大。

微米級的粒子，比表面積小，在液相及膜形成過程中，通常不團聚。