分散剂

分散过程

润湿性

润湿性是指液体与固体表面保持接触的能力。将颗粒润湿对于其在液体中能够均匀分布至关重要。必须彻底清除粉末中夹带的空气，且要分散的液体介质应完全将颗粒包围，这个阶段通常被称为研磨。要使液体能够润湿固体，液体的表面张力必须小于固体的表面张力。表面张力小的液体比表面张力大的液体更能润湿颜料。重要的一点是，润湿/分散添加剂必须与连续相中的溶剂兼容。

分散体的稳定性

稳定性是确保彻底分散溶液的关键。我们可以采用以下几种方法来确保稳定性：

• 胶体稳定性--通过颗粒间的排斥作用防止凝结。
• 动力学稳定性--通过提高连续相的速度来减缓沉淀；以及
• 热力学稳定性--通过创造一个网络结构使其形成固体。 

胶体稳定性

为了在布朗运动中保持稳定性，我们必须防止颗粒在碰撞时粘在一起。

• 为此，可以通过增加与颗粒相关的电荷（即Zeta电位）来解决这个问题。
• Zeta电位是悬浮液中的颗粒所表现出来的物理特性，
• 它可以用来优化悬浮液和乳液的配方。
• 化学科研人员通过了解体系的zeta电位，能够创造出更优、更稳定的配方。
• 由于吸引力和排斥力的结合，形成一个能量屏障，阻止粒子之间紧密接近。
• 只要粒子的动能不超过这个屏障，就不应该发生凝集。
  

图1：体系中的能量必须超过能量屏障才能发生凝集。如果颗粒之间的Zeta电位达到最大化，能量屏障可以更大。

动力学稳定性

如果引力超过布朗力，我们必须寻求其他方法来提高稳定性。具体可以通过以下方式：

• 增加低剪切粘度;
• 将颗粒胶凝到固体基质中。
• 减小粒径；以及
• 匹配分散相和连续相的密度。 

热力学稳定性

为了使粒子在胶凝体系中保持悬浮，凝胶的屈服应力必须超过作用在粒子上的重力。具有屈服应力的材料，在达到屈服点之前会像弹性材料一样伸展，随后开始流动。

聚合物表面活性剂

聚合物表面活性剂通过空间位阻作用赋予颗粒优异的稳定性。与单体相比，聚合物链的排斥性屏障能够更好地防止颗粒凝聚和结块。在水性和非水性悬浮液中，聚合物表面活性剂具有多个锚固点，有利于表面活性剂和基质之间相互作用。同时在空间位阻的作用下，形成了高度坚固和稳定的制剂。因此，聚合表面活性剂甚至能够稳定高负荷的悬浮液，并将粘度保持在合理水平。

需要分散的颗粒类型和粒径多种多样，这意味着，我们需要了解配制稳定分散体需要哪些成分，才能提供合理建议，这一点很重要。

• 粒径/形状
• 颗粒密度
• 颗粒的表面电荷
• 分散颗粒需要的溶剂
• 分散体负载的固含量
• 体系的pH值（如果是水性体系）。
• 存在什么样的掺杂物（在某些应用中经常出现）。