润湿剂和分散剂的区别和联系，佳美机械梅工18540392279

润湿剂及分散剂是油墨、涂料等分散体系制备中常见的添加剂，它们可能有一系列功能，但主要的两种功能是减少固体分散物（颜料、填料等）完成分散过程所需的时间或能量，同时使分散体系稳定。大多数润湿剂和分散剂都属于表面活性剂，但二者的功能和作用有所不同，再者由于许多助剂兼具润湿和分散功能，因此被命名为“润湿分散剂”，这使得它们的作用界限更加模糊。不过，润湿剂和分散剂从其对分散体系的作用原理本质上讲，还是有区别的。

颗粒分散的三个阶段：①润湿；②分散；③稳定

一、润湿剂

润湿是指用固液（水）界面代替固气界面→使其湿润，润湿剂是一种能够促进或加速液体润湿固体的一种表面活性剂。润湿剂能够改善固液界面的润湿效果，主要原因是其可以降低液体的表面张力以及固液间的界面张力，使液体能展开在固体物料表面上或透入其表面，从而使固体物料润湿。例如在水性分散体系中，由于水的表面张力较高，对于有机颜料的润湿便有困难，需要加润湿剂以降低水的表面张力，水相的表面张力需从72.8mN/m降至30mN/m左右时，才能使颜料较容易地湿润，这就是水性分散体系中必须加湿润剂的原因所在【1】。润湿剂都是表面活性剂，但并不是所有的表面活性剂都具备润湿作用。那么，什么样的表面活性剂才能被称为润湿剂呢？

颜料润湿：水中的酞菁蓝（毕克化学）

润湿剂除了可以显著的降低液体表面张力的作用外，其独特的双亲结构还可以改变固液界面的结构，促进润湿。润湿剂分子结构的基本特征是分子的一端具有亲水基团（链段），另一端具有疏水基团（链段）的化学物质。在水溶液中，疏水链段吸附在固体表面，亲水基向外伸向水中，把水和基材的接触，变成了水和润湿剂的亲水基团接触，形成了以润湿剂为中间层的夹层结构，使水相更容易铺展，从而达到润湿的目的。

当表面活性剂分子吸附到液体表面时，体系的表面张力迅速下降

降低表面张力是表面活性剂最基本的作用

水性润湿剂的大多是阴离子型或非离子型表面活性剂，较少使用阳离子型表面活性剂。在有机介质中，则多以高分子类表面活性剂为润湿剂的（备注：没有特殊说明的情况下，表面活性剂都指低分子表面活性剂）。

大多数固体在中性甚至弱酸性条件下表面常常带负电荷（如不溶性金属和非金属氧化物、天然纤维等），固体表面强烈的电性容易吸引阳离子型表面活性剂中的阳离子，从而使得表面活性剂非极性端朝向水相，使粒子表面变得疏水，从而难以被水润湿。因此，在一些希望固体表面转化为疏水性表面的场合，可用阳离子型表面活性剂，如十二烷基氯代吡啶，这种作用又称为反润湿转化（疏水化）。

亲水型及疏水型表面（图源：欧兰达仪器科技）

①阴离子型润湿剂

常用的阴离子型润湿剂有：烷基硫酸盐(ROSO3M)，如十二烷基硫酸钠；烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐；二烷基琥珀酸酯磺酸盐，如琥珀酸二异苯酯磺酸钠；烷基酚聚氧乙（丙）烯醚琥珀酸半酯；烷基萘磺酸盐，如二丁基萘磺酸钠，商品名为拉开粉；脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐，如硫酸化蓖麻油，其商品名为土耳其红油。此外，还有酸皂、磷酸酯等。

用作润湿剂的阴离子型表面活性剂分子结构具有以下特点：①疏水基支化程度高，亲水基位于分子中部，有利于提高润湿能力。②直链表面活性剂浓度很低时，较长的非极性碳氢链具有更好的润湿作用，这可能是前者γcmc较低的原因，但高浓度时短链的则更有效。

②非离子润湿剂

用作润湿剂的非离子型表面活性剂有：含有适当聚合度的聚氧乙烯脂肪醇、硫醇、烷基酚等。如渗透剂JFC，分子通式为RO-(CH2CH2O)nH，R为C8~C10的烷基，n为6~8，具有耐酸、耐碱、耐硬水、稳定好、与其他类型表面活性剂配伍性好等优点。氧乙烯单体为3~4时的壬基酚(或辛基酚)聚乙烯醚的润湿性能最好。聚氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚乙烯吡咯烷酮等结构适当时也可用作润湿剂。

评价表面活性剂润湿性能的方法。Draves法实验是评价表面活性剂润湿性能的常用方法。该方法是在一定温度下将一定量的纤维或纺织品（或多孔性固体，或固体粉末）放在指定浓度和电解质组成的表面活性剂溶液中，测定完全润湿所需的时间，所需时间越短，润湿性越好。

二、分散剂

分散是指利用机械高剪切力并在润湿剂、分散剂的作用下将团聚的二次颜料、填料粒子解聚分散为细小的原级粒子，稳定是颜料、填料的原级粒子表面被润湿剂、分散剂吸附，并通过电荷斥力和空间位阻效应使原级粒子处于稳定状态，不再产生凝聚、返粗或沉淀。

分散剂通过物理（如范德华力、氢键、静电相互作用）或化学（强的化学键结合，如共价键或离子键）的方式吸附在颗粒表面，使颗粒之间保持距离，降低不受控制絮凝的倾向，在实际应用中只要是通过静电排斥的时候或空间位阻的方式来实现，其作用机制主要有以下三种。

①静电稳定机制；②空间位阻；③静电空间位阻稳定（图源：赢创公司）

常用的分散剂主要有①无机电解质。例如聚磷酸钠、硅酸钠、氢氧化钠及苏打等。此类分散剂的作用是提高粒子表面电位的绝对值，从而产生强的双电层静电斥力作用，有效地防止粒子的团聚。②有机高聚物。常用的有聚丙烯酰胺系列、聚氧化乙烯系列及单宁、木质素等天然高分子。此类分散剂主要是在颗粒表面形成吸附膜而产生强大的空间排斥效应，因此得到致密的有一定强度和厚度的吸附膜是实现良好分散的前提。有机高聚物类分散剂具有多样性在水中或在有机介质中均可使用。③表面活性剂。表面活性剂类分散剂主要包括阴离子型、阳离子型和非离子型三种类型，它们通过吸附在颗粒表面，形成一层稳定的分子膜，防止颗粒之间的直接接触，从而提高分散稳定性。此外，这些表面活性剂还能降低固液界面的表面张力，促使液体在固体表面更好地铺展，实现润湿效果。④聚电解质分散剂。如果高分子聚合物是一种高分子聚合电解质，那么在某个确定的pH值下，它能起到双重稳定作用，这种情况，就称为静电空间位阻稳定。⑤复合型分散剂。复合型分散剂是指通过将不同类型的分散剂（如表面活性剂、聚电解质和天然高分子等）组合使用，以实现更好的分散效果，例如表面活性剂与聚电解质复合，天然高分子与无机电解质复合。

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分散剂的选择与颜料的表面性质有关。颜料表面的极性因有机（非极性）和无机（极性更强）而异，这意味着分散剂锚定基团的性质对于最佳吸附至关重要。阴离子锚定基团的选择应使无机颜料具有更好的性能，而阳离子锚定基团则更适合有机颜料。

三、总结

润湿剂侧重于润湿作用，通过降低液体的表面张力及界面张力来增加液体的铺展性和渗透性。分散剂通过不同的工作机理（静电效应、位阻效应）防止颗粒絮凝，沉降。

从分子量角度考虑，润湿剂的分子量小，分子量小能够更快地移动到界面，迅速降低表面或界面张力。分散剂的分子量较大，较大的分子量可以提供更好的空间位阻，防止颜料絮凝，保持分散体系处于稳定状态。

若表面活性剂仅能使微粒润湿，而不能将能垒（如静电排斥力、空间位阻力等）升至足够的高度以使微粒分散，则该表面活性剂只能作为一种润湿剂而无分散作用。反之，表面活性剂若不能促进微粒表面的润湿，但却能产生足够高的能垒以分散微粒，此表面活性剂则只具有分散作用，是一种分散剂。润湿分散剂是指能使固体颗粒表面迅速润湿，又能使固体质点间的能垒上升到足够高的一种表面活性剂，润湿分散剂将两种作用机理结合于一个产品中，既能起到润湿作用也能起到稳定作用。