BENEFICIOS DE LOS HIPERDISPERSORES DE PIGMENTOS

BENEFICIOS DE LOS HIPERDISPERSORES DE PIGMENTOS

04/10/2023

El objetivo principal de dispersión de pigmentos en un medio de trituración mecánica, es Separe los aglomerados que se forman durante el proceso de secado en la fabricación de pigmentos. A medida que se reduce el tamaño de las partículas, la superficie así creada aumenta, lo que lleva a mejora de las propiedades ópticas, como la fuerza del tinte, el brillo, la intensidad, la opacidad o la transparencia.

Os agentes hiperdispersantes, como los de la línea Solsperse™ tTienen dos funciones fundamentales en los recubrimientos superficiales: proporcionan una mejor dispersión de los pigmentos y reducen la atracción entre las partículas dentro de esa dispersión.

Una mejor dispersión significa lograr un tamaño de partícula promedio más pequeño o una reducción del tamaño de partícula en un tiempo de molienda más corto. Por lo general, las partículas pequeñas son más propensas a Reaglomeración o floculación. Sin embargo, con agentes hiperdispersantes Al reducir la atracción entre las partículas, las dispersiones se vuelven significativamente más estables a la floculación y la aglomeración que las producidas con dispersantes convencionales.

La reducción de la atracción entre las partículas tiene otra consecuencia importante.

Entre los principales contribuyentes a viscosidad de un sistema altamente pigmentado, como una base de molienda o un recubrimiento con un alto contenido de sólidos, son las fuerzas de atracción entre las partículas de pigmento. Al reducir estas fuerzas, el Agentes hiperdispersantes Solsperse™ reducen la contribución a la viscosidad total asociada con el pigmento, produciendo así sistemas con menor viscosidad o mayor contenido de pigmento con igual viscosidad. Además, muchas formulaciones que contienen pigmentos tienen una reología pseudoplástica o tixotrópica, con una disminución de la viscosidad debido al cizallamiento. Por lo general, dispersiones a base de hiperdispersantes muestran comportamientos reológicos más newtonianos que los sistemas convencionales.

Hay dos mecanismos principales para estabilizar las dispersiones pigmentadas: estabilización electrostática y estabilización estérica. Ambos mecanismos requieren la absorción de moléculas estabilizadoras en la superficie del pigmento.

A estabilización electrostática Se origina en una doble capa eléctrica. Se genera una carga en la superficie del pigmento y a su alrededor se forma una nube más difusa de iones con cargas opuestas. A medida que dos partículas se acercan una a la otra, la carga constituye una barrera que impide interacciones más estrechas entre las partículas. A estabilización electrostática es eficaz en medios con una constante dieléctrica bastante alta, especialmente en medios acuosos. Sin embargo, no será efectivo en medios de baja constante dieléctrica, como la gran mayoría de solventes orgánicos y plastificantes. De esta manera, el mecanismo de estabilización estérica para mantener las partículas dispersas en un estado estable e infloculado. Depende de la adsorción de una capa de resina o cadena de polímero en la superficie del pigmento. A medida que las partículas de pigmento se acercan, estas cadenas poliméricas adsorbidas se mezclan, lo que reduce la entropía y la libertad molecular, lo que proporciona la barrera necesaria para evitar una mayor atracción.

Os agentes hiperdispersantes son estructuras de dos componentes. El grupo de anclaje proporciona una fuerte adsorción en la superficie del pigmento. Las cadenas poliméricas que están unidos al grupo de anclaje y proporcionan estabilización. Es la combinación de estas dos estructuras lo que conduce a la eficacia de Agentes hiperdispersantes Solsperse™.

La naturaleza de la cadena polimérica es fundamental para el rendimiento de los dispersantes. Si las cadenas no están suficientemente solvatadas, pueden colapsar y formar superficie pigmentaria, lo que permite que las partículas Añadir o Floculema. Esta necesidad de compatibilidad con el medio se extiende a todas las etapas finales del secado de cualquier recubrimiento aplicado y sobre la película seca. Si el sistema deja de ser compatible, puede producirse una floculación que provoque una pérdida de brillo y fuerza de coloración. La incompatibilidad con la resina puede provocar que la película se empañe.

Para satisfacer la necesidad de una buena compatibilidad, en la línea de hiperdispersantes Solsperse™ se utilizan varios tipos diferentes de cadenas poliméricas, que cubren eficazmente la variedad de disolventes y resinas aglutinantes que se encuentran. Los pesos moleculares de los productos Solsperse™ son suficientes para proporcionar cadenas poliméricas de longitud ideal para superar las fuerzas de atracción de Van der Waals entre las partículas de pigmento. Si las cadenas son demasiado cortas, no proporcionan una barrera lo suficientemente gruesa como para evitar la floculación, lo que a su vez conduce a una aumento de la viscosidad y pérdida de las propiedades de coloración. Por lo general, existe una longitud de cadena ideal para garantizar una estabilización efectiva. El requisito esencial es que las cadenas poliméricas se anclen correctamente a la superficie del pigmento y que la superficie de las partículas esté cubierta con una densidad de cadena suficiente para garantizar una interacción mínima entre partículas.

Como la naturaleza de la superficie de un pigmento depende de su tipo químico, se utilizan muchos grupos químicos diferentes como grupos de anclaje. En los diseñados para sistemas acuosos, el grupo de anclaje es hidrófobo en relación con el resto de la estructura y también contiene funciones específicas para interactuar con el pigmento.

En el caso de pigmentos no polares particularmente difíciles, un enfoque de anclaje muy exitoso es el uso de sinergistas Solsperse™, usado en combinación con un dispersante polimérico. Se derivan de pigmentos y, por lo tanto, tienen una fuerte afinidad con ellos, lo que aumenta el anclaje.