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梳狀聚氨酯超分散劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分散性能

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-05-07 18:42

梳狀聚氨酯超分散劑是一種具有梳型支鏈結(jié)構(gòu)的高分子分散劑,通過優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)顯著提升分散性能。

 

梳狀聚氨酯超分散劑由一條主鏈上帶有數(shù)量不等且分子結(jié)構(gòu)也不相同的若干條支鏈構(gòu)成,具有類似梳子的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)規(guī)整且組成可控具有分子鏈較長(zhǎng)、分子單體可變性強(qiáng)等特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)特性可在一定程度上提高其分散效果,同時(shí)還具有更好的可控性和合成途徑的靈活性。

 

一、梳狀聚氨酯超分散劑核心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

梳型支鏈設(shè)計(jì):通過聚醚單元胺與烷基縮水甘油醚反應(yīng)生成含二羥基的叔胺基聚醚,再與二異氰酸酯預(yù)聚物擴(kuò)鏈,形成梳狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)增加了溶劑化鏈的空間位阻,有效防止顆粒團(tuán)聚。

 

錨固基團(tuán)與靜電作用:部分配方中添加磺酸基錨固基團(tuán),與顏料表面陽離子產(chǎn)生靜電吸附,控制顏料粒徑并抑制二次絮凝。

 

二、梳狀聚氨酯超分散劑的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

在粉體顆粒表面,傳統(tǒng)分散劑(如無規(guī)聚合物)和溶劑化鏈的吸附形態(tài)通常分為臥形、環(huán)形和尾形。每種形態(tài)對(duì)空間的位阻貢獻(xiàn)和溶劑化鏈的有效利用率都有所不同。分散劑在顏料表面三種形態(tài)的特點(diǎn)分別是:

①臥形吸附:分散劑的分子鏈平躺在粉體顆粒表面。臥形吸附對(duì)空間的位阻貢獻(xiàn)較小,因?yàn)榉肿渔湶⑽赐耆采w顆粒表面,從而留下了一定的空間。然而,這種形態(tài)對(duì)溶劑化鏈的有效利用率較高,因?yàn)榉肿渔溤陬w粒表面緊密排列,使得溶劑化鏈能夠有效地與顆粒表面相互作用。

 

②環(huán)形吸附:分散劑的分子鏈形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),環(huán)繞在粉體顆粒表面。環(huán)形吸附對(duì)空間的位阻貢獻(xiàn)較大,因?yàn)榉肿渔溇o密地環(huán)繞在顆粒表面,有效阻止了其他顆粒的接近。然而,這種形態(tài)對(duì)溶劑化鏈的有效利用率相對(duì)較低,因?yàn)榄h(huán)狀結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致部分溶劑化鏈被遮擋或未能充分發(fā)揮作用。

 

③尾形吸附:分散劑的分子鏈一端吸附在粉體顆粒表面,另一端伸入溶液中。尾形吸附對(duì)空間的位阻貢獻(xiàn)較大,因?yàn)榉肿渔湹囊欢斯潭ㄔ陬w粒表面,有效阻止了其他顆粒的接近。同時(shí),這種形態(tài)對(duì)溶劑化鏈的有效利用率較高,因?yàn)榉肿渔湹牧硪欢松烊肴芤褐校兄谌軇┗溑c溶液中的其他分子相互作用。

 

 

高分子的超分散劑吸附形態(tài)通常為臥形或尾形。這種吸附形態(tài)有助于提高溶劑化鏈的有效利用率,因?yàn)榉肿渔湹囊欢斯潭ㄔ陬w粒表面,另一端伸入溶液中,使得溶劑化鏈能夠充分發(fā)揮其作用,形成很好的解絮凝。同時(shí),這種吸附形態(tài)也具有較強(qiáng)的空間位阻作用,有助于防止顆粒之間的團(tuán)聚。

 

三、梳狀聚氨酯超分散劑的應(yīng)用領(lǐng)域

顏料分散:通過靜電吸附和空間位阻有效防止顏料團(tuán)聚,適用于水性涂料、油墨等領(lǐng)域;

 

其他領(lǐng)域:如油墨、涂料的流平性改善,或作為乳液分散劑(如CWPU/PIA共聚乳液)。

 

四、梳狀聚氨酯超分散劑的分散性能

梳狀聚氨酯超分散劑具有優(yōu)異的分散性能,具體表現(xiàn)為以下方面:

 

1. 穩(wěn)定性好:梳狀聚氨酯超分散劑可以穩(wěn)定分散各種顏料、填料等,避免析出并形成顆粒沉淀;

 

2. 分散粒子尺寸?。菏釥罹郯滨コ稚┚哂休^小的分散粒子尺寸,且尺寸分布均勻;

 

3. 分散效率高:梳狀聚氨酯超分散劑能夠在短時(shí)間內(nèi)完成固體顆粒的分散工作,且能夠確保分散度和均度;

 

4. 性能穩(wěn)定:梳狀聚氨酯超分散劑自身具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),且在各種環(huán)境下的性能穩(wěn)定性都非常好。

 

五、梳狀聚氨酯超分散劑的研究展望

盡管國(guó)外對(duì)分散劑研究起步較早,但大多適用于油性體系。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)水性體系的研究較少,尤其是在汽車原廠漆除罩光清漆均已水性化的時(shí)代,水性體系、水油通用體系梳狀聚氨酯超分散劑將成為研究的熱點(diǎn)。

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來源:Internet

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