乳胶漆用分散剂分为四大类:磷酸盐类分散剂、多元酸均聚物分散剂、多元酸共聚物分散剂和其他类分散剂。磷酸盐类分散剂中用得多的是聚磷酸盐,如六偏磷酸钠、多聚磷酸钠(Calgon N,德国BK Giulini化学公司产品)、三聚磷酸钾(KTPP)和焦磷酸四钾(TKPP)。其作用的机理是通过氢键和化学吸附,起静电斥力稳定作用。其优点是用量低,约0.1%左右,对无机颜料和填料分散效果好。
但也存在不足之处:一是随着PH值和温度的升高,多聚磷酸盐容易水解,造成长期贮存稳定性不良;二是多聚磷酸盐在乙二醇、丙二醇等二醇类溶剂中不完全溶解,会影响有光乳胶漆的光泽[4]。 据报道[5],磷酸酯分散剂是单酯、双酯、残余醇和磷酸组成的混合物,其结构式如图所示。
图 磷酸酯分散剂
磷酸酯分散剂能稳定颜料分散体,包括活性颜料,如氧化锌。在有光涂料配方中,能提高光泽和擦净性。不同于其他湿润分散剂,加入磷酸酯分散剂不影响涂料的KU和ICI粘度。多元酸均聚物分散剂,如Tamol 1254和Tamol 850,Tamol 850是甲基丙烯酸均聚物。多元酸共聚物分散剂,如Orotan 731A,它是二异丁烯和马来酸的共聚物。这二类分散剂的特点是,在颜料和填料表面产生较强的吸附或锚固作用,具有较长的分子链以形成空间位阻,链端具有水溶性,有的还辅以静电斥力,达到稳定的结果。
要使分散剂具良好的分散性,要严格控制分子量。分子量太小,空间位阻不足;分子量太大,会产生絮凝作用。对于聚丙烯酸盐类分散剂,聚合度为12-18能达到佳的分散效果[6]。 其他类分散剂,如AMP-95,其的化学名称是2-氨基-2-甲基1-丙醇。氨基吸附在无机粒子表面,羟基伸向水中,通过空间位阻起稳定作用。由于其分子小,空间位阻作用有限。AMP-95主要是PH调节剂。
近些年来,分散剂的研究克服了高分子量会产生絮凝的问题,向高分子量发展是其趋势之一。如乳液聚合法生产的高分子量分散剂EFKA-4580,是专为水性工业涂料而开发的,适用于有机和无机颜料分散,耐水性好。通过酸碱作用或氢键作用,氨基对许多颜料都有很好的亲和力。以氨基丙烯酸为锚固基的嵌段共聚分散剂得到重视。