涂料、油墨中为什么添加分散剂？

分散剂的作用是阻止粒子在介中团聚，不是阻止粒子沉降。

在液相中，粒子是否沉降与粒子粒径有很大关系。粒径小于1微米的粒子，布朗运动显著，单位时间内10纳米的粒子布朗运动的距离是十微米级，比重力引起的下降距离大得多；粒径大于5微米的粒子，布朗运动不显著可忽略。也就是说，在水或溶剂中，粒子是否沉降的决定因素是粒子的粒径，粒径小于1微米的粒子不沉降；粒径大于5微米的粒子必然沉降，形成沉淀。

颜料聚集体的尺寸通常在200纳米左右，高色素碳黑的原生粒径12纳米、酞菁蓝粒径大约200纳米。在液相中，高色素碳黑、酞菁蓝理论上是能形成稳定悬浮液的，足够强的剪切力将附聚体打开成聚集体，分散剂吸附在聚集体表面，如果分散剂和粒子结合力足够大、稳定作用足够强，则粒子不形成尺寸大的微米级团聚体、絮凝体，粒子也就不沉降；液相中碳黑、酞菁蓝粒子沉淀，是因为团聚体的尺寸大。填料的粒径通常大于5微米，在分散、储存时必然沉降，分散时，吸附在填料粒子表面的分散剂阻止粒子团聚形成大的絮凝体，从而减缓沉降速度；配方中加入的增稠剂、触变剂提高了体系的粘度，也能减缓沉降速度。

在色漆生产中，重要的步骤是颜料粒子在液相分散介中的均匀稳定分布。颜料粒子聚集体以完全解絮凝状态分散在液相基料中，是颜料充分展示性能（遮盖力、着色力、透明度）的必要条件。假使颜料研磨分散不是佳，那么就会发生许多缺陷，比如颜料粒子絮凝、沉淀、漆膜光泽降低、颜色色相偏移。

液相分散介包括水、有机溶剂、水/醇醚、树脂溶液。

在色漆储存时，分散在液相介中颜料粒子不能絮凝、沉淀；涂装施工（刷涂、喷涂）时，颜料粒子不能因为高剪切失去稳定性。

涂装施工后，湿膜中水、溶剂挥发形成干膜，只有颜料粒子以单个聚集体状态均匀分布在干膜聚合物基体中，颜料性能才能充分展现。即使颜料粒子在液相基料中是解絮凝的聚集体状态，也不能确保在干膜聚合物中粒子不发生团聚。颜料粒子在液相中分散的好不等于在干膜聚合物中分散的好，因为粒子的分散介发生了变化。溶剂型涂料油墨中，颜料研磨时色浆配方中通常含有成膜树脂，研磨后吸附了分散剂的粒子分散在溶剂中、树脂溶解在溶剂中，颜料粒子、分散剂、树脂聚合物、溶剂相互作用形成稳定平衡体系；调漆时，如果树脂中的组份不引起分散剂状态的变化，那么制备的漆是稳定的；成膜时，分散剂的稳定能力对粒子是否团聚的影响更显著，稳定段和树脂相容好、稳定段尺寸大，粒子越不团聚。水性涂料油墨中组份间的相互作用更复杂，水中，分散剂、表面活性剂、增稠剂、醇醚溶剂在颜料粒子表面竞争吸附，如果分散剂和粒子结合力不够大，醇醚溶剂分子、增稠剂会替代分散剂，致使粒子不稳定；喷涂时，如果分散剂和粒子结合力不够大，分散剂会从粒子表面脱落，粒子间发生絮凝；成膜时，水分挥发，不论是离子型分散剂还是非离子型分散剂，分散剂对粒子稳定作用都减弱，粒子团聚趋势大。

微米级的粒子，比表面积小，在液相及膜形成过程中，通常不团聚。

分散剂为什么能起作用？怎样发挥作用？

分散剂分子中含有锚固基团部分和起稳定作用的部分。锚固基团的作用是提供和颜填料粒子足够强的结合力，分散剂分子不从粒子表面脱落，是分散剂发挥作用的前提。稳定部分的作用是在液相中通过静电斥力、空间位阻作用稳定被机械力分散后的颜料聚集体粒子，阻止粒子团聚。

在有机溶剂中，分散剂中的稳定部分通过空间位阻作用稳定分散后的颜料粒子，吸附了分散剂的粒子间距离少于溶剂化链尺寸时，溶剂化链互相挤压，熵减少。在水中，起稳定作用的离子基团会发生电离，粒子周围形成双电层，静电斥力阻止粒子团聚；如果起稳定作用的是非电离的聚醚，则聚醚通过空间位阻作用稳定分散后的颜料粒子。