Vattenbaserade dispersionssystem är de vanligaste och kan vanligtvis användas för att analysera sambandet mellan tensidstruktur och dispergerbarhet. Som hydrofoba fasta partiklar kan de adsorbera de hydrofoba grupperna hos tensider. När det gäller anjoniska tensider stöter de utåtvända hydrofila grupperna bort varandra på grund av deras identiska laddningar. Det är uppenbart att adsorptionseffektiviteten hos tensider ökar med längden på den hydrofoba kedjan, och därför uppvisar tensider med längre kolkedjor bättre dispergerbarhet än de med kortare kedjor.
Att öka hydrofiliciteten hos tensider tenderar att öka deras löslighet i vatten, vilket minskar deras adsorption på partikelytan. Denna effekt blir mer uttalad när interaktionskraften mellan tensiden och partiklarna är svag. Till exempel, vid framställning av vattenhaltiga färgämnesdispersionssystem kan högsulfonerade lignosulfonatdispergeringsmedel användas för starkt hydrofoba färgämnen för att bilda dispersionssystem med utmärkt termisk stabilitet. Emellertid resulterar applicering av samma dispergeringsmedel på hydrofila färgämnen i dålig termisk stabilitet; däremot ger användning av lignosulfonatdispergeringsmedel med en lägre sulfoneringsgrad dispersionssystem med god termisk stabilitet. Anledningen till detta är att högsulfonerade dispergeringsmedel har hög löslighet vid förhöjda temperaturer, vilket gör att de lätt lossnar från ytan av hydrofila färgämnen, där den ursprungliga interaktionen redan är svag, vilket minskar dispergerbarheten.
Om de dispergerade partiklarna själva bär elektriska laddningar och ett tensid med motsatta laddningar väljs, kan flockning ske innan laddningarna på partiklarna neutraliseras. Först efter att ett andra lager av tensid har adsorberats på de laddningsneutraliserade partiklarna kan stabil dispersion uppnås. Om ett tensid med identiska laddningar väljs blir adsorptionen av tensid på partiklarna svår; på liknande sätt uppnås tillräcklig adsorption för att stabilisera dispersionen endast vid höga koncentrationer. I praktiken innehåller de joniska dispergeringsmedlen som används vanligtvis flera jongrupper fördeladeöver hela den ytaktiva molekylen, medan deras hydrofoba grupper består av omättade kolvätekedjor med polära grupper såsom aromatiska ringar eller eterbindningar.
För nonjoniska polyoxietylen-tensider sträcker sig de höghydrerade polyoxietylenkeldjorna in i vattenfasen i en böjd konformation, vilket skapar en effektiv sterisk barriär mot aggregering av fasta partiklar. Samtidigt minskar de tjocka, flerskiktade hydrerade oxietylenkeldjorna van der Waals-krafterna mellan partiklarna avsevärt, vilket gör dem till utmärkta dispergeringsmedel. Blocksampolymerer av propylenoxid och etylenoxid är särskilt lämpliga för användning som dispergeringsmedel. Deras långa polyoxietylenkeldjor förbättrar lösligheten i vatten, medan deras förlängda hydrofoba grupper av polypropylenoxid främjar starkare adsorption på fasta partiklar; därför är sampolymerer med långa kedjor av båda komponenterna mycket idealiska som dispergeringsmedel.
När joniska och nonjoniska tensider kombineras, gör det blandade systemet inte bara att molekylerna kan sträcka sig in i vattenfasen och bilda en sterisk barriär som förhindrar partikelaggregation, utan ökar också styrkan hos gränsytfilmen på de fasta partiklarna. För det blandade systemet, så länge som den ökade lösligheten hos de tensider som finns i vattenfasen inte signifikant hämmar deras adsorption på partikelytan, kommer dispergeringsmedlet med längre hydrofoba kedjor att uppvisa överlägsen dispergeringsprestanda.
Publiceringstid: 31 december 2025