分散剂及其分类

超分散剂的特点和分类传统的分散剂（表面活性剂）的分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团，其中一个是较短的极性基，称为亲水基，其分子结构特点使其很容易定向排列在物质表面或两相界面上，降低界面张力，对水性分散体系有很好的分散效果。

但其分子结构存在某些局限性：亲水基团在极性较低或非极性的颗粒表面结合不牢靠，易解吸而导致分散后离子的重新絮凝；亲油基团不具备足够的碳链长度（一般不超过18个碳原子），不能在非水性分散体系中产生足够多的空间位阻效应起到稳定作用。

为了克服传统分散剂在非水分散体系中的局限性，开发了一类新型的超分散剂，对非水体系有独特的分散效果，它的主要特点是：快速充分地润湿颗粒，缩短达到合格颗粒细度的研磨时间；可大幅度提高研磨基料中的固体颗粒含量，节省加工设备与加工能耗；分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使用性能显著提高。

超分散剂的分子结构分为两部分：其中一部分为锚固基团，常见的有一R2N、一R3N+、一COOH、一COO-、一SO3H、一SO2-、一PO42-.多元胺、多元醇及聚醚等，它们可通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在固体颗粒表面，防止超分散剂脱附；另一部分为溶剂化链，常见的有聚酯、聚醚、聚烯烃及聚丙烯酸酯等，按极性大小可分为三种：低极性聚烯烃链；中等极性的聚酯链或聚丙烯酸酯链等；强极性的聚醚链。

在极性匹配的分散介质中，溶剂化链与分散介质具有良好的相容性，在分散介质中采取比较伸展的构象，在固体颗粒表面形成足够厚度的保护层。

超分散剂作用机理包括锚固机理和溶剂化机理两部分。

锚固机理：①对具有强极性表面的无机颗粒，如钛白、氧化铁或铅铬酸盐等，超分散剂只需要单个锚固基团，此基团可与颗粒表面的强极性基团以离子对的形式结合起来，形成 "单点锚固"。

②对弱极性表面的有机颗粒，如有机颜料和部分无机颜料，一般是用多个锚固基团的超分散剂，这些锚固基团可以通过偶极力在颗粒表面形成"多点锚固"。

润湿分散剂的分类特性与应用引言润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。

由于涂料品种繁多，所用的相关分散助剂多种多样。

众多供应商提供的各具特色的助剂令人眼花缭乱。

由于涂料助剂大多价格不费，取舍之间更有着经济上的意义。

对助剂的选择作深入探讨，具有实用意义。

润湿分散剂的分类特性，宜从应用范围、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行考察。

按应用领域分为水性、溶剂性以及通用型分散剂。

功能上分为润湿剂和分散剂。

水性润湿分散剂润湿剂润湿剂都是一些的相对分子质量的界面活性剂。

其主要作用是降低体系的界面张力。

一般可在室温下降水溶液的表面张力从0。

72*10-3N/cm降至0。

4*10-3N/cm以下，从而有利于分散机对颜料的作用。

为观赏，润湿剂可促进颜料的壳润湿性，使分散剂易于在颜料表面铺展而结合，形成所谓的锚固关系。

另一方面，润湿剂这种降低体系表面张力的作用，还使涂料施工必不可少的性能。

因为，高表面张力的涂料不宜在基底上涂覆，容易出现流平不良等缺陷。

涂料配方中所用的润湿剂，有别于乳液合成用的表面活性剂。

后者以离子型居多，而前者主要是非离子型的痕迹或烷基聚乙烯类。

润湿剂的亲水亲油平衡值高，则水溶性好；反之，则活性的阿。

过高的HLB值，容易导致涂料对色浆的接受性变成阿，易于出现浮色、发花等缺陷。

色浆预计出涂料之间的HLB值差距过大阿，可能是水性涂料调色故障的主要原因。

另外泡沫的产生对涂料生产也是个拉手的问题。

理论上，可以计算已知结构表面活性剂的HLB值。

和市的HLB值应该在20以下，但又不要指出的是，那样或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30。

要准确测定助剂的HLB值是相当困难的。

简单测定助剂HLB值的方法列于表1。

将少量助剂与水相混，观察产生的现象，大值评价出HLB值的范围。

据报道，5广泛使用的水分散剂经历了一个逐渐升级换代的过程。

目前，曾广泛使用的卵磷脂类和无机磷酸盐/酯类，如三聚磷酸钾、焦磷酸四钾等聚电解质类分散剂，由于其生物型缺陷（促进微生物滋生）以及高电解质浓度的副作用，正在被淘汰。

分散剂的分类有哪些分散剂有很多种，初步估算，现存世界上有1000多种物质具有分散作用。

现按其结构来区分，可分为：阴离子型，阳离子型，非离子型，两性型，电中性型，高分子型（包括高中低分子量）分散剂。

一、阴离子型表面活性剂：大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成。

两种基团分别处在分子的两端，形成不对称的亲水亲油分子结构。

它的品种有；油酸钠C17H33COOΘNa？，羧酸盐、硫酸酯盐（R-O-SO3Na），磺酸盐（R-SO3Na），等等。

阴离子分散剂相溶性好，被广泛应用。

二、阳离子型：是非极性基带正电荷的化合物。

品种有十八碳烯胺醋酸盐C17H33CH2NH2？ΘOOCCH3。

烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、特殊改性的多氨基酰胺磷酸盐等。

阳离子表面活性剂吸附力强，对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好，但要注意其与基料中羧基起化学反应，还要注意不要与阴离子分散剂同时用，使用应慎重。

三、非离子型：不能电离、不带电荷。

在颜料表面吸附比较弱，主要在水系涂料中使用。

品种有脂肪酸环氧乙烷的加成物C17H33COO（CH2CH2O）nH、聚乙二醇型多元醇和聚乙烯亚胺衍生物等。

它们的作用是降低表面张力和提高润湿性。

如果添加一些有机硅氧烷就可以防止发花、浮色和改善流平的作用。

四、两性型：分散剂是由阴离子和阳离子所组成的化合物。

典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。

这类聚合物酸值较高，会影响层间附着力。

应该注意。

五、电中性型：是分子中阴离子和阳离子有机集团的大小基本相等，整个分子呈现中性但却具有极性。

品种有：油氨基油酸酯C18H35NH3？ΘOOCC17H33。

六、高分子型（包括高中低分子量）：而其中最为高档和最为稳定要属高分子型，例如：a.多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物，b.多已内酯再与三乙烯四胺的反应物，c.用基团转移聚合，先加甲基丙烯酸酯，再加甲基丙烯酸失水甘油酯制成的丙烯酸酯高分子。

2.1.2分散系及其分类[学习目标] 1.了解分散系的概念及其分散系的分类。

2.知道胶体是一种常见的分散系。

(重点) 3.了解胶体的介稳性和丁达尔效应。

(重点) 4.了解胶体的鉴别方法。

(重点)一、分散系及其分类1．概念把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。

其中被分散的物质称为分散质；起容纳作用的物质称为分散剂。

2．分类(1)按照分散系组成部分的状态分类以分散质和分散剂所处的状态为标准，共有9种组合：(2)按照分散质粒子大小分类1．烟、雾是两种胶体分散系，其中的分散质和分散剂是什么状态？【提示】烟中分散质为固体，分散剂为气体；雾中分散质为液体，分散剂为气体。

二、胶体的制备及性质1．氢氧化铁胶体的制备：向沸腾的蒸馏水中逐滴加入5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体。

2．胶体的性质：(1)丁达尔效应。

①科学探究：Fe(OH)3胶体与CuSO4溶液性质的比较。

②概念：当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射形成的。

(2)可透过滤纸：科学探究Fe(OH)3胶体与泥水的性质比较。

(3)介稳性：胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下可以稳定存在。

2．Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3沉淀两种分散系的本质区别是什么？它们之间的转化属于物理变化还是化学变化？【提示】两种分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小不同，它们之间转化时只是颗粒大小发生了变化，成分没有发生变化，所以属于物理变化。

1．判断(1)在少量酒精溶于水后得到的分散系中分散质是酒精。

()(2)溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径的大小。

()(3)混合物均是分散系。

()(4)可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化钠。

()(5)溶液是纯净物，浊液是混合物。

()(6)烟、雾、云都是气溶胶。

()【答案】(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2．生物学家借助新的显微技术，成功观察到小于200纳米的粒子。

分散剂的种类与作用分散剂是一种表面活性剂，具有两种相反的性质:亲油性和亲水性。

它能使难溶于液体的无机和有机颜料的固体颗粒均匀分散，同时还能防止固体颗粒的沉降和团聚，形成稳定悬浮液所需的药物。

产品分类：1 、脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类硬脂酰胺与高级醇并用，可改善润滑性和热稳定性，用量(质量分数，下同)0.3%-0.8%，还可作聚烯烃的滑爽剂；己烯基双硬脂酰胺，也称乙撑基双硬脂酰胺，是一种高熔点润滑剂，用量为0.5%～2%；硬脂酸单甘油酯，三硬脂酸甘油酯；油酸酰用量0.2%～0.5%；烃类石蜡固体，熔点为57～70℃，不溶于水，溶于有机溶剂，树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差，用量一般在0.5%以下2 、石蜡类石蜡虽然是一种外润滑剂，但它是一种非极性的直链碳氢化合物，不能润湿金属表面，也就是说不能阻止PVC等树脂附着在金属壁上。

仅当它与硬脂酸、硬脂酸钙等一起使用时。

，能否发挥协同效应。

液体石蜡：凝固点-15--35℃，在挤出和注射成型加工时，与树脂的相容性较差，添加量一般为0.3%-0.5%，过多时，反而使加工性能变坏。

微晶石蜡：由石油炼制过程中得到，其相对分子质量较大，且有许多异构体，熔点65-90℃，润滑性和热稳定性好，但分散性较差，用量一般为0.1%-0.2%，最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。

3 、金属皂类高级脂肪酸的金属盐类，称为金属皂，如硬脂酸钡适用于多种塑料，用量为0.5%左右;硬脂酸锌适于聚烯烃、ABS等，用量为0.3%；硬脂酸钙适于通用塑料，外润滑用，用量0.2%-1.5%;其他硬脂酸皂如硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铜。

4 、低分子蜡类低分子量蜡是由各种聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯、聚苯乙烯或其他聚合物改性材料经裂解氧化制成的一系列具有不同性质的低聚物。

其主要产品有：均聚物、氧化均聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物等五大类。

其中以聚乙烯蜡,聚乙烯蜡的化学名为聚乙二醇，英文名PEG(Poly Ethylene Glycol)最为常用。

润湿分散剂的分类特性与应用摘要：论述了不同类别润湿分散剂的基本组成和应用特性，讨论了各种润湿分散剂在不同涂料中所应遵循的规则和选择方法。

共讨论了八大类涂料工业常用的一些润湿分散剂品种。

关键词：润湿分散剂、高分子分散剂润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。

由于涂料品种的多样性，所使用的相关分散助剂也是品种繁多。

市场上众多供应商提供了各具特色的品牌助剂，令人眼花缭乱。

由于涂料助剂大多价格不菲，取舍之间更有着经济上的意义。

因此，有必要对助剂的选择问题作一深入浅出的探讨，达到整体把握的目的。

不过，试图将润湿分散剂从化学上加以分类是困难的。

原因是不同品牌的产品，其组成、结构差别非常大。

从实际应用需要，运用物理化学原理和方法，对其进行大致分类则是可能和有意义的。

考察润湿分散剂的分类特性，宜从应用范围（主要是相容性问题）、极性、离子性以及分子量特征等方面进行。

大的方面，按应用领域分为水性与油性以及通用型分散剂。

功能上又区别为润湿剂和分散剂。

实际上，这一区分带有很大的随意性；因为润湿与分散根本就是一个统一连续的过程。

1.0水性润湿分散剂1.1润湿剂都是一些低分子量（W1500）的界面活性剂。

主要作用是降低体系的界面张力；一般可在室温下把水溶液的表面张力从72达因/厘米，降至40达因/厘米以下。

从而利于分散剂对颜料的作用。

微观上，是促进颜料的可润湿性，使分散剂易于在颜料表面铺展而结合，形成所谓的锚固关系。

另一方面，润湿剂这种降低体系表面张力的作用，还是涂料施工必不可少的性能。

因为，高表面张力的涂料不易在基面上涂覆，易于出现流平不良等缺陷。

应用于涂料配方中的润湿剂，有别于乳液合成用的表面活性剂。

后者以离子型居多，而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类。

润湿剂的HLB值是衡量极性大小的重要参数。

一般供应商可以提供这类数据。

HLB值高则水溶性好，反之，则活性大。

需要恰当把握。

且过高的HLB易于导致涂料对商品色浆的接受性变差。

第一章物质及其变化第一节知识点二分散系及其分类1.分散系：一种物质（或几种物质）以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物，统称为分散系。

2.分散质：分散系中分散成粒子的物质。

3.分散剂：分散质分散在其中的物质。

4、分散系的分类：当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分类，可以把分散系分为：溶液、胶体和浊液。

分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液，在1nm -100nm之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。

-溶液分散质］八班万「心粒子胶体：分子胶体…，、—分散系>胶体> 4分散剂」:气溶胶；液溶胶；固溶狡、心户1悬浊液―浊液f［乳浊液注意：三种分散系的本质区别：分散质粒子的大小不同。

【习题】1.据中央电视台报道，近年来我国的一些沿江城市多次出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞，雾属于下列哪种分散系( )A.乳浊液B.溶液C.胶体D.悬浊液2.下列有关说法正确的是( )A.氯化钠溶液均一稳定透明，不是分散系B .冰水混合物是一种分散系C分散系有的是纯净物有的是混合物D.分散系都是混合物，按分散质和分散剂所处的状态，分散系的组合有9种方式3.“纳米材料”是粒子直径为1〜100 nm的材料，纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质( )①是溶液①是胶体①能产生丁达尔效应①能透过滤纸①不能透过滤纸①静置后，会析出黑色沉淀A. □□□B. □□□C. □□□D. □□□□4.当光束通过下列分散系：□有尘埃的空气口稀硫酸□蒸馏水口血液，能观察到丁达尔效应的是（ ） A . □□B . □□C □□D . □□5.现有如下各混合物： □ 将1 g 氯化钾加入99 g 水中□ 将1 g 可溶性淀粉加入100 g 水中，搅拌均匀后煮沸 □ 将1 g 碳酸钙粉末加入100 g 水中，充分振荡 □ 将0.1 g 植物油加入10 g 水中，充分振荡混匀 □ 将96 mL 酒精与5 mL 水充分混合。

第2课时分散系及其分类声知识聚焦/一、分散系及其分类1.概念把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系。

2.组成A分散质*分散系中被分散的物质口分散系_八f分散剂:分散系中起包分散质作用的物质.3.分类（1）按照分散质或分散剂的状态共分为九种分散系分散质分散剂（2）按照分散质粒子大小分类（溶液）｛胶体）（浊液）0 ］nm 100 nm 分散质粒子直径点拨（1）分散系间的本质区别是分散质粒子的大小。

分散系的性质，如是否透明、均一、稳定都由此决定。

⑵溶液、胶体、浊液是三种不同的分散系，都是混合物。

（3）按分散剂的状态可将胶体分为固溶胶（如烟水晶），液溶胶［如Fe（OH）胶体］和气溶胶（如雾、云）。

3【议一议】1.完成如图所示的家庭小实验。

将A、B均静置一段时间，能观察到什么现象?2.分散系存在比较广泛，大家熟知的溶液都是分散系。

你所知道的日常生活中常见的分散系有哪些?二、胶体 1.定义分散质粒子直径大小在1〜100 nm 之间的分散系。

2.性质［胶体的稳定性介于溶液和浊液 之间,在一定条 1件F 能稳定存在■属于1基体系◎当平行光束通过胶体时，在人射光侧面可以看到 料亡邈港是由于胶体粒子对光线逊L 形成的口 丁达尔效应可用来区分胶体和溶液胶体粒子带电荷，在电场的作用下发生定向移动, 此性质或用于工业上的静电除尘 胶体麟聚体形成沉淀析出的现象*此性质可用于「制豆腐，明矶净水耐—厂加热或搅拌 __________W —加入电解质溶液 L 加入带相反电荷的胶体粒子3 .应用胶体化学的应用很广，是制备油也材料的有效方法之一。

4 . F^OH 卜胶体的制备向沸水中逐滴加入5〜6浦Fed,饱和溶液，继续煮沸至溶 液呈勾网色,停止加热，得到的分散系即为Fe(OHb 胶体. 反应的化学方程式为: FeCL+3%。

速返Fe(QH)式胶体)+ 3IICL点拨胶体和溶液在外观上没有明显区别，都是均匀的分散系，因此肉眼并不能区分胶体和溶液。