Системи водене дисперзије се најчешће користе и обично се могу користити за анализу односа између структуре сурфактаната и дисперзибилности. Као хидрофобне чврсте честице, оне могу да адсорбују хидрофобне групе сурфактаната. У случају анјонских сурфактаната, споља окренуте хидрофилне групе се међусобно одбијају због својих идентичних наелектрисања. Очигледно је да ефикасност адсорпције сурфактаната расте са дужином хидрофобног ланца, па стога сурфактанти са дужим угљеничним ланцима показују бољу дисперзибилност од оних са краћим ланцима.
Повећање хидрофилности сурфактаната тежи да повећа њихову растворљивост у води, чиме се смањује њихова адсорпција на површини честица. Овај ефекат постаје израженији када је сила интеракције између сурфактаната и честица слаба. На пример, у припреми водених система дисперзије боја, високо сулфоновани лигносулфонатни дисперзанти могу се користити за јако хидрофобне боје како би се формирали дисперзиони системи са одличном термичком стабилношћу. Међутим, примена истог дисперзанта на хидрофилне боје доводи до лоше термичке стабилности; насупрот томе, коришћење лигносулфонатних дисперзаната са нижим степеном сулфонације даје дисперзионе системе са добром термичком стабилношћу. Разлог за то је што високо сулфоновани дисперзанти имају високу растворљивост на повишеним температурама, што узрокује да се лако одвајају од површине хидрофилних боја, где је оригинална интеракција већ слаба, чиме се смањује дисперзибилност.
Ако саме дисперговане честице носе електрична наелектрисања и одабере се сурфактант са супротним наелектрисањима, може доћи до флокулације пре него што се наелектрисања на честицама неутралишу. Тек након што се други слој сурфактанта адсорбује на честице са неутралисаним наелектрисањем, може се постићи стабилна дисперзија. Ако се одабере сурфактант са идентичним наелектрисањима, адсорпција сурфактанта на честице постаје тешка; слично, довољна адсорпција за стабилизацију дисперзије постиже се само при високим концентрацијама. У пракси, коришћени јонски дисперзанти обично садрже више јонских група распоређенихпреко целог молекула сурфактанта, док се њихове хидрофобне групе састоје од незасићених угљоводоничних ланаца са поларним групама као што су ароматични прстенови или етарске везе.
Код полиоксиетиленских нејонских сурфактанта, високо хидратисани полиоксиетиленски ланци се протежу у водену фазу у увијеној конформацији, стварајући ефикасну стерну баријеру против агрегације чврстих честица. У међувремену, дебели, вишеслојни хидратисани оксиетиленски ланци значајно смањују ван дер Валсове силе између честица, што их чини одличним дисперзантима. Блок кополимери пропилен оксида и етилен оксида су посебно погодни за употребу као дисперзанти. Њихови дуги полиоксиетиленски ланци побољшавају растворљивост у води, док њихове продужене хидрофобне групе полипропилен оксида подстичу јачу адсорпцију на чврсте честице; стога су кополимери са дугим ланцима обе компоненте веома идеални као дисперзанти.
Када се јонски и нејонски сурфактанти комбинују, мешани систем не само да омогућава молекулима да се прошире у водену фазу, формирајући стерну баријеру која спречава агрегацију честица, већ и побољшава чврстоћу међуповршинског филма на чврстим честицама. Дакле, за мешани систем, све док повећана растворљивост сурфактанта у воденој фази значајно не инхибира њихову адсорпцију на површини честица, дисперзантно средство са дужим хидрофобним ланцима ће показати супериорне перформансе дисперговања.
Време објаве: 31. децембар 2025.