W powłokach rozpuszczalnikowych, tuszach i powłokach samochodowych sadza i pigmenty organiczne zazwyczaj wymagają dokładnego zmielenia, aby uzyskać pełną zdolność barwienia. Jednak pigment nie jest gotowy po „rozbiciu” przez sprzęt mechaniczny. Małe cząstki powstałe podczas mielenia mają dużą powierzchnię i jeśli układowi nie uda się uzyskać wystarczającej stabilizacji, cząstki te mogą nadal zbliżać się do siebie i ponownie aglomeraować. Dlatego w produkcji często zdarza się sytuacja: pasta kolorowa zaraz po przygotowaniu wygląda dobrze, natomiast po odstawieniu na pewien czas wzrasta lepkość, pojawia się ponowne zgrubienie, zmiany odcienia, a nawet dochodzi do zalewania i plamistości koloru.
Sadza ma dużą powierzchnię właściwą. Wraz ze wzrostem obciążenia interakcja między cząsteczkami wzmacnia się. Jeśli układ dyspersyjny nie jest w stanie w pełni ustabilizować pigmentu, pasta kolorowa łatwo wykazuje wyraźne zgęstnienie.
Szlifowanie mechaniczne jedynie poprawia początkowy stan aglomeratu. Jeśli powierzchnie cząstek pigmentu nie utworzą wystarczająco stabilnej warstwy ochronnej, podczas przechowywania może nadal wystąpić ponowna aglomeracja.
Gdy pigment jest w stanie aglomerowanym, powierzchnia barwiąca nie może zostać całkowicie uwolniona, co wpływa na czerń i potencjalnie powoduje różnice w odcieniach kolorów pomiędzy partiami pasty kolorowej.
Jeśli pasta kolorowa pozostaje przez długi czas, a stabilność dyspersji jest niewystarczająca, cząsteczki pigmentu mogą ponownie aglomerować lub migrować, co ostatecznie objawia się ponownym zgrubieniem, osiadaniem i zalewaniem.
Dlaczego pasta kolorowa o wysokim stężeniu jest bardziej wymagająca w stosunku do środka dyspergującego?
Gdy udział pigmentu jest wysoki, liczba cząstek stałych w układzie znacznie wzrasta, a prawdopodobieństwo interakcji między cząsteczkami również odpowiednio wzrasta. Zwłaszcza w przypadku sadzy, która z natury ma dużą powierzchnię właściwą, jeśli rozwiązaniem jest po prostu wydłużenie czasu mielenia, nie tylko ucierpi na tym wydajność produkcji, ale może nie rozwiązać problemu ponownej aglomeracji podczas przechowywania.
Prawdziwe podejście polega na umożliwieniu dyspergatorowi bardziej stabilnej adsorbcji na powierzchni pigmentu: jeden koniec tworzy silniejsze zakotwiczenie z pigmentem, a druga część zmniejsza ryzyko ponownego zbliżenia cząstek do siebie poprzez zawadę przestrzenną i podobne efekty. Pomaga to nie tylko w pełnym zwilżeniu podczas mielenia, ale także utrzymuje stan drobnych cząstek po mieleniu. W przypadku pasty barwiącej w kolorze sadzy o wysokim stężeniu „zdolność stabilizacji” dyspergatora jest często ważniejsza niż zwykła szybkość zwilżania.
DH-6329: Polimerowy środek hiperdyspergujący do systemów rozpuszczalnikowych
DH-6329 to polimerowy środek hiperdyspergujący z wieloma grupami kotwiczącymi w swojej strukturze molekularnej, który może oddziaływać z powierzchniami pigmentu, stosowany w powłokach rozpuszczalnikowych, tuszach i systemach past kolorowych. W przypadku dyspersji sadzy i pigmentów organicznych może pomóc pigmentom osiągnąć bardziej stabilny stan zwilżenia i dyspersji. Zwłaszcza w przypadku systemów z czarną pastą, dobry przepływ można utrzymać nawet przy dużym obciążeniu sadzą, eliminując problem łatwego zagęszczania pasty kolorowej o wysokim stężeniu.
Oprócz początkowej dyspersji, DH-6329 pomaga również zmniejszyć tendencję pigmentów do ponownej aglomeracji podczas przechowywania, dzięki czemu ma pewien wpływ na poprawę systemów podatnych na ponowne zgrubienie, zmianę lepkości i zalanie. W powłokach samochodowych i powłokach odpornych na warunki atmosferyczne o wysokich wymaganiach dotyczących wywoływania koloru, połysku i stabilności przechowywania, może być również stosowany jako roztwór dyspersyjny dla sadzy i pigmentów organicznych. Ma również dobrą kompatybilność z różnymi żywicami na bazie oleju i może dostosować się do systemów żywic o różnej polarności. Dozowanie referencyjne: pigmenty nieorganiczne zazwyczaj stanowią 5–20% masy pigmentu; pigmenty organiczne około 20–50%; sadza około 50–100%.
Naprawdę trudnym problemem do rozwiązania w przypadku pasty barwiącej z sadzy o wysokim stężeniu nie jest to, czy pigment można rozdrobnić, lecz to, czy po zmieleniu można utrzymać stabilny stan przez długi czas. Gdy wzrasta zawartość sadzy, interakcja między pigmentami znacznie wzrasta, a samo wydłużenie czasu mielenia często nie może rozwiązać problemów związanych z późniejszym zagęszczaniem, ponownym zgrubieniem i zalewaniem. Wybór polimerycznego środka hiperdyspergującego z wieloma grupami kotwiczącymi może jednocześnie poprawić zwilżanie, zmniejszenie lepkości i stabilność podczas przechowywania.