在涂料的組成部分中，有成膜物質(zhì)、溶劑(水)、顏填料、助劑。其中助劑是占涂料中比重最小的一塊，但它也是很重要的一塊，不能忽視?，F(xiàn)在就來介紹一下水性涂料中水性分散劑的使用。

一、水性分散劑的用量與趨勢

水性涂料具有環(huán)保性，在日本、歐美國家的市場占有率已在60%以上，而我國這一比例則明顯偏低，不到4%，發(fā)展空間較大。2011-2016年，我國水性涂料市場規(guī)模已由353億元增長至540億元，年均復(fù)合增長率在9%左右。有機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來5年，水性涂料將以23%的平均增速增長;到2022年我國水性涂料產(chǎn)量將達(dá)到634萬噸。從2016年投資的項(xiàng)目來看，水性涂料項(xiàng)目投資比例占大多數(shù)。

據(jù)研究機(jī)構(gòu)Zion Market Research發(fā)布的新一項(xiàng)研究報(bào)告，全球水性涂料市場規(guī)模2015年為583.9億美元，到2021年將達(dá)到782.4億美元，年復(fù)合增長率為5%。

近年來隨著我國環(huán)保相關(guān)法規(guī)的不斷完善以及消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，涂料市場趨向于更加健康化、安全化，全面"油改水"計(jì)劃愈演愈烈。在各地加緊推出“油改水”政策的背景下，我國涂裝行業(yè)洗牌加速。

二、水性分散劑的價(jià)格分析

“物競天澤，適者生存”。在當(dāng)今這個(gè)競爭激烈的社會(huì)中，任何一個(gè)行業(yè)，只要引入競爭得益的肯定是消費(fèi)者。要么提高服務(wù)質(zhì)量，要么降低產(chǎn)品價(jià)格。水性涂料也不例外，根據(jù)筆者現(xiàn)在掌握的信息，水性涂料分散劑的價(jià)格一直比較穩(wěn)定，但時(shí)有下滑的現(xiàn)象，特別是進(jìn)口的助劑，除非有特殊性能，別人取代不了的產(chǎn)品。否則他們的銷售部門壓力是非常大的，主要的是價(jià)格戰(zhàn)在打。由于原材料的上漲，市場利潤的壓縮，競爭對(duì)手的惡意打壓價(jià)格，使得涂料廠家不斷的想辦法降低成本。因此我們認(rèn)為：水性涂料分散劑的價(jià)格波動(dòng)不會(huì)很大，但未來趨向降價(jià)競爭的可能性還是很大的。

三、水性分散劑的分類

分散劑有很多種，初步估算，現(xiàn)存世界上有1000多種物質(zhì)具有分散作用?，F(xiàn)按其結(jié)構(gòu)來區(qū)分，可分為：

①陰離子型，②陽離子型，③非離子型，④兩性型，⑤電中性型，⑥高分子型(包括高中低分子量)超分散劑。

①陰離子型表面活性劑：大部分是由非極性帶負(fù)電荷的親油的碳?xì)滏湶糠趾蜆O性的親水的基團(tuán)構(gòu)成。兩種基團(tuán)分別處在分子的兩端，形成不對(duì)稱的親水親油分子結(jié)構(gòu)。它的品種有;油酸鈉,羧酸鹽、硫酸酯鹽(R-O-SO3Na),磺酸鹽(R- SO3Na)，等等。陰離子分散劑相溶性好，被廣泛應(yīng)用。

②陽離子型：是非極性基帶正電荷的化合物。品種有十八碳烯胺醋酸鹽。烷基季銨鹽、氨基丙胺二油酸酯、季胺鹽、特殊改性的多氨基酰胺磷酸鹽等。陽離子表面活性劑吸附力強(qiáng)，對(duì)炭黑、各種氧化鐵、有機(jī)顏料類分散效果較好，但要注意其與基料中羧基起化學(xué)反應(yīng)，還要注意不要與陰離子分散劑同時(shí)用，使用應(yīng)慎重。

③非離子型：不能電離、不帶電荷。在顏料表面吸附比較弱，主要在水系涂料中使用。品種有脂肪酸環(huán)氧乙烷的加成物C17H33COO(CH2 CH2O)nH、聚乙二醇型多元醇和聚乙烯亞胺衍生物等。它們的作用是降低表面張力和提高潤濕性。如果添加一些有機(jī)硅氧烷就可以防止發(fā)花、浮色和改善流平的作用。

④兩性型：是由陰離子和陽離子所組成的化合物。典型應(yīng)用的是磷酸酯鹽型的高分子聚合物。這類聚合物酸值較高，會(huì)影響層間附著力。應(yīng)該注意。

⑤電中性型：是分子中陰離子和陽離子有機(jī)集團(tuán)的大小基本相等，整個(gè)分子呈現(xiàn)中性但卻具有極性。品種有：油氨基油酸酯

⑥高分子型(包括高中低分子量)。而其中最為高檔和最為穩(wěn)定要屬高分子型，例如：a.多已內(nèi)配多元醇-多乙烯亞胺嵌段共聚物，b.多已內(nèi)酯再與三乙烯四胺的反應(yīng)物，c.用基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合，先加甲基丙烯酸酯，再加甲基丙烯酸失水甘油酯制成的丙烯酸酯高分子。d.多羥基硬脂酸制得的低分子量聚酯，引入錨定基團(tuán)制得的各種聚氨酯和聚丙烯酸酯。等等，由于它們的錨定基團(tuán)一頭與樹脂纏繞吸附，另一頭又與顏料粒子包附。因此貯存穩(wěn)定性是比較好的，當(dāng)然也要注意不要用太強(qiáng)的溶劑，因?yàn)槿軇┨珡?qiáng)在高剪切力的情況下，會(huì)把這些高分子的超分散劑的錨定鏈溶解，進(jìn)而引起顏料返粗絮凝。

四、分散劑的原理

大部分分散劑都是通過潤濕、研磨與分散、偶聯(lián)和包裹穩(wěn)定的過程來達(dá)到分散顏填料的目的。而在水性涂料當(dāng)中，由于成本控制原因，又不能使用較貴的分散劑。現(xiàn)在市場上用的大部分是屬于陰離子和非離子型的潤濕分散劑。它們的原理就是低的表面張力，很快的潤濕顏料粒子，再通過高的剪切力，如分散機(jī)、研磨機(jī)器等使顏料粒子形成一個(gè)半絮凝狀(或叫做可控絮凝)的分散體。如果此時(shí)涂料的粘度比較高的話，是不會(huì)出現(xiàn)顏料反粗和嚴(yán)重絮凝現(xiàn)象的，但如果粘度控制不好，時(shí)間一長，就會(huì)出問題;有的使用偶聯(lián)劑做分散劑，通過它們的親水基團(tuán)和硫水基團(tuán)把兩種不同的物質(zhì)偶聯(lián)在一起。象架橋一樣，這樣做的好處是：綜合性能好，又能分散，又用量少，又能增加涂料的附著力，但不足點(diǎn)是它不是解絮凝基團(tuán)，對(duì)要求高的展色性強(qiáng)的涂料就不太適合。通過研究和實(shí)踐，在水性涂料中建議用能解絮凝的分散劑。因?yàn)檫@樣做的好處是：對(duì)顏填料展色性好、鮮艷度高、光澤好。