Prinsip Aksi Dispersan

Peran dispersan

Peran dispersan adalah menggunakan dispersan pembasah untuk mengurangi waktu dan energi yang diperlukan untuk menyelesaikan proses dispersi, menstabilkan dispersi pigmen yang terdispersi, memodifikasi sifat permukaan partikel pigmen, dan mengatur mobilitas partikel pigmen.

Manifestasi spesifiknya adalah sebagai berikut: ① Meningkatkan kilap dan meningkatkan efek meratakan ② Mencegah warna mengambang ③ Meningkatkan daya pewarnaan ④ Mengurangi viskositas dan meningkatkan pemuatan pigmen ⑤ Mengurangi flokulasi ⑥ Meningkatkan stabilitas penyimpanan ⑦ Meningkatkan pengembangan warna, meningkatkan saturasi warna, meningkatkan transparansi (pigmen organik) atau daya sembunyi (pigmen anorganik)

Mekanisme dispersan

● Teradsorpsi pada permukaan partikel padat, sehingga permukaan partikel padat yang terkondensasi mudah basah.

● Dispersan dengan berat molekul tinggi membentuk lapisan adsorpsi pada permukaan partikel padat, yang meningkatkan muatan pada permukaan partikel padat dan meningkatkan gaya reaksi antar partikel yang membentuk hambatan sterik.

● Membentuk struktur lapisan ganda pada permukaan partikel padat. Ujung polar dari pendispersi luar memiliki afinitas yang kuat dengan air, yang meningkatkan derajat pembasahan partikel padat oleh air. Partikel padat dijauhkan satu sama lain karena tolakan elektrostatik.

● Membuat sistem seragam, meningkatkan kinerja suspensi, tidak mengendap, dan menjadikan sifat fisik dan kimia seluruh sistem sama.

Prinsip kerja dispersan

1. Prinsip lapisan ganda

Dispersan yang digunakan dalam cat berbahan dasar air harus larut dalam air, dan teradsorpsi secara selektif pada antarmuka antara bubuk dan air.

Saat ini, jenis anionik yang umum digunakan. Mereka terionisasi dalam air untuk membentuk anion, dan memiliki aktivitas permukaan tertentu, yang diserap oleh permukaan bubuk. Setelah partikel bubuk menyerap dispersan di permukaan, terbentuk lapisan ganda. Anion teradsorpsi erat pada permukaan partikel dan disebut ion permukaan. Ion-ion yang muatannya berlawanan dalam medium disebut ion lawan.

Mereka diadsorpsi secara elektrostatis oleh ion permukaan. Beberapa ion lawan terikat erat pada partikel dan ion permukaan, dan disebut ion lawan terikat. Mereka menjadi satu kesatuan yang bergerak dalam medium, dengan muatan negatif, dan bagian lain dari ion lawan dikelilingi olehnya. Mereka disebut ion lawan bebas dan membentuk lapisan difusi. Dengan cara ini, lapisan ganda terbentuk antara ion permukaan dan ion lawan.

2. Potensi kinetik

 Muatan negatif partikel dan muatan positif lapisan difusi membentuk lapisan ganda yang disebut potensial kinetik. Potensi termodinamika: lapisan ganda yang terbentuk antara semua anion dan kation, dan potensi yang sesuai.

Potensi kinetiklah yang berperan dalam penyebaran, bukan potensi termodinamika. Potensial kinetik mempunyai fenomena muatan tidak seimbang dan tolak-menolak muatan, sedangkan potensial termodinamika termasuk dalam fenomena keseimbangan muatan.

Jika konsentrasi ion lawan dalam medium ditingkatkan maka ion lawan bebas pada lapisan difusi akan terpaksa masuk ke lapisan lawan ion terikat akibat gaya tolak menolak elektrostatis, sehingga lapisan listrik ganda terkompresi dan potensial kinetiknya berkurang. Ketika semua counterion bebas menjadi counterion terikat, potensial kinetiknya nol, yang disebut titik isoelektrik. Tanpa tolakan muatan, sistem tidak memiliki stabilitas dan terjadi flokulasi.

3. Efek sterik 

Pembentukan sistem terdispersi yang stabil, selain memanfaatkan tolakan elektrostatis yaitu muatan negatif yang teradsorpsi pada permukaan partikel akan saling tolak menolak sehingga tidak terjadi adsorpsi/agregasi antar partikel hingga akhirnya membentuk partikel besar dan stratifikasi/sedimentasi, juga memerlukan penggunaan teori steric hindrance effect, yaitu ketika partikel-partikel yang telah teradsorpsi bermuatan negatif saling mendekat maka dibuat saling meluncur dan terhuyung-huyung. Jenis surfaktan yang berperan sebagai penghalang sterik umumnya adalah surfaktan non-ionik.

Penggunaan teori tolakan elektrostatis yang fleksibel dikombinasikan dengan hambatan sterik dapat membentuk sistem terdispersi yang sangat stabil.

Lapisan adsorpsi polimer memiliki ketebalan tertentu, yang secara efektif dapat mencegah saling adsorpsi partikel, terutama mengandalkan lapisan solvasi polimer. Ketika lapisan adsorpsi pada permukaan bubuk mencapai 8-9nm, gaya tolak di antara keduanya dapat melindungi partikel dari flokulasi. Oleh karena itu, dispersan polimer lebih baik dibandingkan surfaktan biasa.

Jika Anda ingin mengetahui lebih banyak tentang solusi pewarnaan, silakan hubungi: info@sylicglobal.com