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质中团聚，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硝酸纤维素集体，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，重要的步骤之一是颜料粒子在液相分散介质中的均匀稳定分布。颜料粒子聚集金属表面处理剂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。

液相分散介质包括水、农业生产体系溶剂、水/醇醚、树脂溶液。

在色漆储存时，分散在液相介质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，因为粒子的分散介质发生了变化。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。

在农业生产体系溶剂中，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。