高分子分散劑的分子結構按照其功能不同可以分為錨固基團和溶劑化鏈兩個部分。
(1)錨固基團
錨固基團通過離子鍵、共價鍵、氫鍵及范德華力牢牢 地吸附在固體顆粒表面，形成一層吸附層，可以有效地防 止分散劑從顏料表面脫落。常用的錨固基團有一NR2、-NR3+、 —COOH、—COO-、—SO扎—SO3-、—a2' —oh、—sh、多元 胺、多元醇、聚醚等。這些錨固基團可以與極性較大、反應 活性較高的無機顏料顆粒以離子對的形式結合，這樣的吸 附十分牢固，〃單點錨固〃即可滿足要求。有些高分子分散劑以一NCO或硅烷偶聯劑作為錨固基團，此時與顏料顆 粒以共價鍵形式結合。對于有機顏料，其極性遠沒有無機 顏料大，但是表面還帶有一定的極性基團，可以與錨固基 團形成氫鍵。氫鍵的強度沒有離子鍵的大，所以對有機顏 料一般采用"多點錨固”，一個高分子鏈中最多可帶有20 個錨固基團，這樣高分子始終圍繞在顏料顆粒周圍，即使 有部分的基團會脫落，也不會使整個分子脫離顏料表面;而對于完全非極性的有機顏料或炭黑，一般使 用顏料衍生物作為顏料改性劑與超分散劑發生協同作用 。因為顏料衍生物具有與顏料類似的理化性質，容易吸 附在顏料粒子表面，同時改性后的分子中帶有足夠極性的 基團，使顏料表面極性增強，從而與超分散劑中的錨定基 團緊密結合。
(2)穩定機理
到增溶的作用，其必須與分散介質具有 良好的相容性。對于水性涂料，這一部分需采用親水鏈段， 可以分為離子型和非離子型兩類。聚氧乙烯、聚醚可以作 為非離子親水鏈段，聚羧酸鹽可作為離子型親水鏈段。當 錨固基團優先在顏料顆粒表面形成吸附層后，擁擠在一起 的溶劑化鏈因為與水有很好的相容性，就向水中伸展，形 成另一層吸附層，起到空間位阻障礙的作用。現有兩種機 制：熵斥理論和滲透理論，來解釋分散體系的穩定機理。 熵斥理論認為當兩個粒子相遇時，吸附層可以被壓縮，但 不能相互滲透，被壓縮的溶劑化鏈構型熵減小，體系自由能上升，從而產生熵排斥效應；滲透理論認為吸附層可以 相互滲透，滲透過程中吸附層的重疊將產生過剩的化學 勢，從而在顏料顆粒之間產生滲透排斥作用。溶劑 化鏈與介質的相容性越好，這種排斥作用就越強烈，超分 散劑的分散穩定作用就越好。 |
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