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Dispersing agents；dispersant"分散劑"在學術文獻中的解釋

 分散劑的定義是分散劑能降低分散體系中固體或液體粒子聚集的物質。在制備乳油和可濕性粉劑時加入分散劑和懸浮劑易于形成分散液和懸浮液，并且保持分散體系的相對穩定的功能。

"分散劑"在化工詞典中的解釋

 能提高和改善固體或液體物料分散性能的助劑。固體染料研磨時，加入分散劑，有助于顆粒粉碎并阻止已碎顆粒凝聚而保持分散體穩定。不溶于水的油性液體在高剪切力攪拌下，可分散成很小的液珠，停攪拌后，在界面張力的作用下很快分層，而加入分散劑后攪拌，則能形成穩定的乳濁液。其主要作用是降低液-液和固-液間的界面張力。因而分散劑也是表面活性劑。種類有陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型和高分子型。陰離子型用得最多。

【分散劑的種類和選擇】

分散劑的選擇

 一個優良的分散劑應滿足以下要求：分散性能好，防止填料粒子之間相互聚集；與樹脂、填料有適當的相容性；熱穩定性良好；成型加工時的流動性好；不引起顏色飄移；不影響制品的性能；無毒、價廉。分散劑的用量一般為母料質量的５％

分散劑的種類

脂肪酸類、脂肪族酰胺類和酯類

 硬脂酰胺與高級醇并用，可改善潤滑性和熱穩定性，用量（質量分數，下同）０.３％-０.８％，還可作聚烯烴的滑爽劑；己烯基雙硬脂酰胺，也稱乙撐基雙硬脂酰胺（ＥＢＳ），是一種高熔點潤滑劑，用量為０.５％～２％；硬脂酸單甘油酯（ＧＭＳ），三硬脂酸甘油酯（ＨＴＧ）；油酸酰用量０．２％～０.５％；烴類石蠟固體，熔點為５７～７０℃，不溶于水，溶于有機溶劑，樹脂中的分散性、相容性、熱穩定性均差，用量一般在０.５％以下

石蠟類

 盡管石蠟屬于外潤滑劑，但為非極性直鏈烴，不能潤濕金屬表面，也就是說不能阻止聚氯乙烯等樹脂粘連金屬壁，只有和硬脂酸、硬脂酸鈣等并用時，才能發揮協同效應

 液體石蠟：凝固點－１５￣－３５℃，在擠出和注射成型加工時，與樹脂的相容性較差，添加量一般為０.３％-０.５％，過多時，反而使加工性能變壞

 微晶石蠟：由石油煉制過程中得到，其相對分子質量較大，且有許多異構體，熔點６５-９０℃，潤滑性和熱穩定性好，但分散性較差，用量一般為０.１％-０.２％，最好與硬脂酸丁酯、高級脂肪酸并用

金屬皂類

 高級脂肪酸的金屬鹽類，稱為金屬皂，如硬脂酸鋇（ＢａＳｔ）適用于多種塑料，用量為０.５％左右；硬脂酸鋅（ＺｎＳｔ）適于聚烯烴、ＡＢＳ等，用量為０．３％；硬脂酸鈣（ＣａＳｔ）適于通用塑料，外潤滑用，用量０．２％￣１．５％；其他硬脂酸皂如硬脂酸鎘（ＣｄＳｔ）、硬脂酸鎂（ＭｇＳｔ）、硬脂酸銅（ＣｕＳｔ）

低分子蠟類

 低分子蠟是以各種聚乙烯（均聚物或共聚物）、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物為原料，經裂解，氧化而成的一系列性能各異的低聚物

 其主要產品有：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、低分子離聚物等五大類。其中以聚乙烯蠟，聚乙烯蠟的化學名為聚乙二醇，英文名PEG(PolyEthyleneGlycol)最為常用

 常用的聚乙烯蠟（聚乙二醇）平均相對分子質量為1500-4000，其軟化點為102℃；其他規格的聚乙烯蠟平均相對分子質量為10000～20000，其軟化點為106℃；氧化聚乙烯蠟的長鏈分子上帶有一定量的酯基或皂基，因而對ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳ的內外潤滑作用比較平衡，效果較好，其透明性也好。由于分散劑的種類和實際應用的環境很多，所以選擇合適的分散劑很重要。

 聚乙二醇200或400（分子量約190-420）是水溶性分散體系的良好分散劑/增溶劑/潤濕劑/溶劑。聚乙二醇200或400是親油的，可以很好的跟有較低親水親油平衡值(HLBvalue)的分散物形成穩定的分散體系。

一、產品性能

 HPMA是一種低分子量聚電解質，一般相對分子量為400～800，無毒，易溶于水，化學穩定性及熱穩定性高，分解溫度在330℃以上。在高溫（<350℃）和高pH下有明顯的溶限效應。HPMA適用于堿性水質或同其它藥物復配使用。HPMA在300℃以下對碳酸鹽仍有良好的阻垢分散效果，阻垢時間可達100h。由于HPMA阻垢性能和耐高溫性能優異，因此在海水淡化的閃蒸裝置中和低壓鍋爐、蒸汽機車、原油脫水、輸水輸油管線及工業循環冷卻水中得到廣泛使用。另外HPMA有一定的緩蝕作用，與鋅鹽復配效果更好。

HPMA還可用于水泥外加劑。

二、質量指標符合GB/T10535-1997

 項目指標外觀淺黃色至棕紅色透明液體固體含量％≥48.0溴值mg/g≤80.0平均分子量≥450pH（1％水溶液）2.0-3.0密度（20℃）g/cm≥1.18

三、使用方法

 HPMA通常以1～15ppm與有機膦酸鹽復合，用于循環冷卻水、油田注水、原油脫水處理及低壓鍋爐的爐內處理，具有良好的抑制水垢生成和剝離老垢的作用，阻垢率可達98%。HPMA與鋅鹽復配時，能有效地防止碳鋼的腐蝕。

四、安全與防護

HPMA為酸性，應避免與皮膚、眼睛等接觸，接觸后應用大量水沖洗。

【分散劑及其作用機理】

 分散劑是一種在分子內同時具有親油性和親水性兩種相反性質的界面活性劑。可均一分散那些難于溶解于液體的無機，有機顏料的固體顆粒，同時也能防止固體顆粒的沉降和凝聚，形成安定懸浮液所需的藥劑。

1.作用機理

1.吸附于固體顆粒的表面，使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤。

 2.高分子型的分散劑，在固體顆粒的表面形成吸附層，使固體顆粒表面的電荷增加，提高形成立體阻礙的顆粒間的反作用力。

 3.使固體粒子表面形成雙分子層結構，外層分散劑極性端與水有較強親合力，增加了固體粒子被水潤濕的程度.固體顆粒之間因靜電斥力而遠離

4.使體系均勻，懸浮性能增加，不沉淀，使整個體系物化性質一樣

以上所述，使用分散劑能安定地分散液體中的固體顆粒。

2.分散劑的基本原理：

 在我們涂料生產過程中，顏料分散是一個很主要的生產環節，它直接關系到涂料的儲存，施工，外觀以及漆膜的性能等，所以合理地選擇分散劑就是一個很重要的生產環節。但涂料漿體分散的好壞不光和分散劑有關系，和涂料配方的制定以及原料的選擇都有關系。分散劑顧名思議，就是把各種粉體合理地分散在溶劑中，通過一定的電荷排斥原理或高分子位阻效應，使各種固體很穩定地懸浮在溶劑（或分散液）中。

（1）雙電層的原理。

 水性涂料使用的分散劑必須水溶，它們被選擇地吸附到粉體與水的界面上。目前常用的是陰離子型，它們在水中電離形成陰離子，并具有一定的表面活性，被粉體表面吸附。粉狀粒子表面吸附分散劑后形成雙電層，陰離子被粒子表面緊密吸附，被稱為表面離子。在介質中帶相反電荷的離子稱為反離子。它們被表面離子通過靜電吸附，反離子中的一部分與粒子及表面離子結合的比較緊密，它們稱束縛反離子。它們在介質成為運動整體，帶有負電荷，另一部分反離子則包圍在周圍，它們稱為自由反離子，形成擴散層。這樣在表面離子和反離子之間就形成雙電層。

 動電電位:微粒所帶負電與擴散層所帶正電形成雙電層，稱動電電位。熱力電位:所有陰離子與陽離子之間形成的雙電層，相應的電位.

 起分散作用的是動電電位而不是熱力電位，動電電位電荷不均衡，有電荷排斥現象，而熱力電位屬于電荷平衡現象。如果介質中增大反離子的濃度，而擴散層中的自由反離子會由于靜電斥力被迫進入束縛反離子層，這樣雙電層被壓縮，動電電位下降，當全部自由反離子變為束縛反離子后，動電電位為零，稱之為等電點。沒有電荷排斥，體系沒有穩定性發生絮凝。

（2）位阻效應:

 一個穩定分散體系的形成，除了利用靜電排斥，即吸附于粒子表面的負電荷互相排斥，以阻止粒子與粒子之間的吸附/聚集而最后形成大顆粒而分層/沉降之外，還要利用空間位阻效應的理論，即在已吸附負電荷的粒子互相接近時，使它們互相滑動錯開，這類起空間位阻作用的表面活性劑一般是非離子表面活性劑。靈活運用靜電排斥配合空間位阻的理論，既可以構成一個高度穩定的分散體系。

 高分子吸附層有一定的厚度，可以有效地阻擋粒子的相互吸附，主要是依靠高分子的溶劑化層，當粉體表面吸附層達8-9nm時，它們之間的排斥力可以保護粒子不致絮凝。所以高分子分散劑比普通表面活性劑好。

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