空间位阻分散剂的稳定机制和作用

颜料和填料都是由固体颗粒组成的，是油漆的重要原材料。在油漆生产过程中，这些粉状材料需要被润湿、分散并稳定化。分散在液体中的固体颗粒由于颗粒之间的范德华力倾向于自发地聚集在一起，这种自发且不希望发生的现象称为絮凝。

通过使用合适类型和适量的分散剂可以确保胶体稳定性，即防止絮凝。合适的分散剂能够确保固体颗粒互相排斥。吸附在固体颗粒表面的分散剂分子提供的排斥力必须强于吸引的范德华力。

有两种机制可以防止絮凝：空间位阻稳定和静电稳定。本文将讨论空间位阻稳定。

当所有固体颗粒都被溶解在颗粒周围的液体中的聚合物尾部覆盖时，通过空间稳定来防止絮凝，即所谓的连续相。例如，在水性涂料中，尾部必须是水溶性的，以提供空间稳定性。

当颗粒相互接近时，颗粒之间区域中可溶尾部的浓度会上升。从能量的角度来看，这是不利的。系统通过稀释尾部做出反应：溶剂分子（或水基系统中的水分子）流向颗粒之间的区域。这种渗透流的结果是颗粒彼此远离。颗粒的相互排斥由聚合物尾部在液体中的溶解度决定。空间稳定原理既可用于溶剂型体系，也可用于水基体系。

提供空间位阻分散剂稳定的是由两个功能部分组成的聚合物分子。锚定块必须确保分子吸附在颗粒表面。其次，至少有一个可溶尾部连接到锚定块上。尾部必须具有一定的最小长度，并且颗粒周围层中的尾部浓度必须足够高，以产生所需的渗透效应。

例如巴斯夫分散剂4310，这是一种利用可控自由基聚合反应(CFRP)技术制备的丙烯酸嵌段共聚物分散剂，用于溶剂型体系中稳定各种有机和无机颜料和填料的分散剂，防止其絮凝。Efka® PX 4310是一种高分子量的梳状分散剂，具有多个锚定基团，也称为“颜料亲和基团”。梳状的锚定基团排列可以在各种固体颗粒表面获得强吸附，从而改善了稳定性。

当添加剂具有空间位阻稳定性时，需要相对较高剂量的聚合物分散剂。这是因为颗粒的固体表面的很大一部分必须被聚合物覆盖。否则，颗粒周围层中可溶性尾部的浓度太低，无法产生渗透效应。根据颗粒的固体表面积量（分散剂负荷）计算的分散剂剂量，对于提供空间稳定的分散剂，比提供静电稳定的分散剂要高得多。

与静电稳定相比，空间稳定的一个优点是它对pH值变化和盐的存在敏感性较低。这在水性系统中非常重要。

在溶剂型体系中，很难给颗粒带来静电荷。因此，空间位阻稳定是溶剂型体系中使用的主要机制。