Yaygın Yedi Dispersan Kategorisinin İşlevsel Özellikleri
Dispersan, hem hidrofilik hem de hidrofobik yapılar içeren amfifilik bir polimerdir; elektrostatik itme veya polimerik sterik engel gibi mekanizmalar aracılığıyla katıların veya sıvıların uyumsuz ortamlar içindeki dağılımını stabilize eder ve molekül içindeki hidrofilik ve hidrofobik grupların etkili bir şekilde işlev görmesini sağlar.
Dispersanlar geniş bir uygulama alanına ve çeşitliliğe sahiptir; başlıca yedi türe ayrılırlar: anyonik, katyonik, non-iyonik, amfoterik, elektriksel olarak nötr, polimerik ve hiper-dispersanlar.
Anyonik Dispersanlar
Maliyet etkinliği ve dispersiyon performansı açısından bakıldığında, anyonik dispersanlar endüstride yaygın olarak kullanılan ve gelecek vaat eden katkı maddeleri olarak kabul edilir.
Anyonik dispersanlar iki yapısal bileşenden oluşur: negatif yüklü bir hidrofilik grup ve lipofilik bir hidrokarbon zinciri.
Katyonik Dispersanlar
Katyonik dispersanların moleküler yapısı tipik olarak iki bölümden oluşur: pozitif yüklü bir hidrofilik grup ve lipofilik bir hidrokarbon zinciri; bu iki bölümden oluşan bileşikler katyonik yüzey aktif maddeleri meydana getirir.
Katyonik dispersanlar malzeme yüzeylerinde olağanüstü güçlü bir adsorpsiyon sergiler ve karbon siyahı ile organik pigmentler gibi pigmentlerle yaygın olarak kullanılır.
Non-iyonik Dispersanlar
Non-iyonik dispersanlar, iyonlaşmayan ve elektrik yükü taşımayan bileşiklerden oluşur. Yüzey gerilimini düşürüp ıslanabilirliği artırabilseler de —ve dispersiyon güçleri genellikle iyonik (anyonik/katyonik) dispersanlara kıyasla daha zayıf olsa da— pH’a duyarlı dispersiyon ortamları, çok yüklü sistemler ve organik çözücüler gibi belirli sistem veya malzemelerde mükemmel dispersiyon sonuçları sağlarlar.
Günümüzde piyasada en yaygın kullanılan non-iyonik dispersanlar arasında yağ asidi etilen oksit katılma ürünleri (R-COO(CH2CH2O)nH), polietilenimin türevleri ((NHCH2CH2)nNH2) ve polietilen glikol poliolleri (HO(CH2CH2O)nH) yer almaktadır.
Amfoterik Dispersanlar
Poliamfolit olarak da bilinen amfoterik polimerler, hem katyonik hem de anyonik monomerlerin tekrarlayan birimlerini içerir.
Yaygın amfoterik dispersanlar arasında karboksilatlar ve sülfonatlar bulunur; karboksilat tipi dispersanlar içinde ise amino asit tipi ve betain tipi en yaygın olanlarıdır. Elektronötr Dispersanlar
Elektronötr dispersanların temel özelliği, anyonik ve katyonik organik fonksiyonel grupların boyutlarının kabaca eşit olmasıdır; molekül bir bütün olarak elektriksel açıdan nötrdür ancak polariteye sahiptir.
Oleilamino oleat, piyasada yaygın olarak bulunan ve geniş bir uygulama alanına sahip bir elektronötr dispersandır. Polimerik Dispersanlar: Özel bir polimer sınıfı olan polimerik dispersanlar, yüksek molekül ağırlıkları ve mükemmel dispersiyon (dağıtma) yetenekleri ile karakterize edilir. Bu özellikler, öncelikle moleküler yapılarında hem hidrofilik hem de hidrofobik grupların bulunmasından kaynaklanır. Yaygın polimerik dispersan türleri arasında (met)akrilik asit ve (met)akrilat kopolimerlerinin yanı sıra, polihidroksistearik asitten türetilen düşük molekül ağırlıklı polieterler yer alır. Moleküler yapıları üç şekilde oluşturulabilir: hidrofilik bir ana zincire hidrofobik zincirlerin aşılanması, hidrofobik bir ana zincire hidrofilik zincirlerin aşılanması veya hidrofilik ve hidrofobik segmentlerin dönüşümlü bir düzende sıralanması.
Hiperdispersanlar
Hiperdispersanlar, moleküler yapılarında çok sayıda tutunma (ankraj) grubu barındıran blok kopolimerlerdir. Pigment yüzeyinde mükemmel ıslatma ve dispersiyon sağlarlar —özellikle titanyum dioksit ve ftalosiyanin mavisi gibi dağıtılması zor pigmentler üzerinde etkili olurlar— ve büyük ölçüde pigment yüzeyiyle kurdukları güçlü afinite sayesinde kaplamanın akışkanlığı, parlaklığı ve yapışma özellikleri gibi nitelikleri önemli ölçüde geliştirirler.