A vizes diszperziós rendszereket leggyakrabban használják, és jellemzően a felületaktív anyagok szerkezete és a diszpergálhatóság közötti kapcsolat elemzésére alkalmazhatók. Hidrofób szilárd részecskékként képesek a felületaktív anyagok hidrofób csoportjait adszorbeálni. Anionos felületaktív anyagok esetén a kifelé néző hidrofil csoportok azonos töltéseik miatt taszítják egymást. Nyilvánvaló, hogy a felületaktív anyagok adszorpciós hatékonysága a hidrofób lánc hosszával növekszik, így a hosszabb szénláncú felületaktív anyagok jobb diszpergálhatóságot mutatnak, mint a rövidebb láncúak.
A felületaktív anyagok hidrofil jellegének növelése általában javítja vízoldhatóságukat, ezáltal csökkenti adszorpciójukat a részecskék felületén. Ez a hatás még kifejezettebbé válik, ha a felületaktív anyag és a részecskék közötti kölcsönhatási erő gyenge. Például vizes festékdiszperziós rendszerek előállításakor erősen szulfonált lignoszulfonát diszpergálószerek használhatók erősen hidrofób festékekhez, kiváló hőstabilitású diszperziós rendszerek kialakításához. Azonban ugyanazon diszpergálószer hidrofil festékekhez történő alkalmazása gyenge hőstabilitást eredményez; ezzel szemben az alacsonyabb szulfonációs fokú lignoszulfonát diszpergálószerek használata jó hőstabilitású diszperziós rendszereket eredményez. Ennek az az oka, hogy a magas szulfonált diszpergálószerek magas oldhatósággal rendelkeznek magas hőmérsékleten, ami miatt könnyen leválnak a hidrofil festékek felületéről, ahol az eredeti kölcsönhatás már gyenge, így csökkentve a diszpergálhatóságot.
Ha a diszpergált részecskék maguk is elektromos töltéseket hordoznak, és ellentétes töltésű felületaktív anyagot választunk, a flokkuláció a részecskék töltéseinek semlegesítése előtt bekövetkezhet. Csak azután érhető el stabil diszperzió, hogy a felületaktív anyag egy második rétege adszorbeálódik a töltéssemlegesített részecskékre. Ha azonos töltésű felületaktív anyagot választunk, a felületaktív anyag adszorbeálódása a részecskékre nehézzé válik; hasonlóképpen, a diszperzió stabilizálásához szükséges adszorpció csak nagy koncentrációknál érhető el. A gyakorlatban az alkalmazott ionos diszpergálószerek általában több ionos csoportot tartalmaznak, amelyek eloszlanaka teljes felületaktív molekulán keresztül, míg hidrofób csoportjaik telítetlen szénhidrogénláncokból állnak, amelyek poláris csoportokat, például aromás gyűrűket vagy éterkötéseket tartalmaznak.
A polioxietilén nemionos felületaktív anyagok esetében a magas hidratáltságú polioxietilén láncok hullámos konformációban nyúlnak be a vizes fázisba, hatékony sztérikus gátat képezve a szilárd részecskék aggregációja ellen. Eközben a vastag, többrétegű hidratált oxietilén láncok jelentősen csökkentik a részecskék közötti van der Waals-erőket, így kiváló diszpergálószerként használhatók. A propilén-oxid és etilén-oxid blokk kopolimerjei különösen alkalmasak diszpergálószerként való alkalmazásra. Hosszú polioxietilén láncaik fokozzák a vízben való oldhatóságot, míg kiterjesztett polipropilén-oxid hidrofób csoportjaik elősegítik az erősebb adszorpciót a szilárd részecskékhez; ezért a mindkét komponens hosszú láncait tartalmazó kopolimerek ideálisak diszpergálószerként.
Amikor ionos és nemionos felületaktív anyagokat kombinálnak, a kevert rendszer nemcsak lehetővé teszi a molekulák vizes fázisba való bejutását, egy sztérikus gátat képezve, amely megakadályozza a részecskék aggregációját, hanem növeli a szilárd részecskéken lévő határfelületi film szilárdságát is. Így a kevert rendszer esetében, amíg a felületaktív anyagok vizes fázisban való megnövekedett oldhatósága nem gátolja jelentősen adszorpciójukat a részecskék felületén, a hosszabb hidrofób láncokkal rendelkező diszpergálószer kiváló diszpergáló teljesítményt mutat.
Közzététel ideje: 2025. dec. 31.