一、术语和定义

涂料分散性，是指涂料中颜料、填料等固体颗粒能够均匀分散在连续相（通常是液体）中，保持长期稳定而不发生沉降、絮凝等现象的能力。良好的分散性对于涂料的性能至关重要，包括提高涂膜的均匀性、遮盖力、光泽和储存稳定性等。

二、相关标准

GB/T 21867.1-2008《颜料和体质颜料 分散性的评定方法 第1部分:由着色颜料的着色力变化进行评定》

GB/T 21867.2-2008《颜料和体质颜料 分散性的评定方法 第2部分:由研磨细度的变化进行评定》

GB/T 21867.3-2008《颜料和体质颜料 分散性的评定方法 第3部分:由光泽的变化进行评定》

GB/T 21868.1-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第1部分:总则》

GB/T 21868.2-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第2部分:用振荡磨分散》

GB/T 21868.3-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第3部分:用高速搅拌机分散》

GB/T 21868.4-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第4部分:用砂磨分散》

GB/T 21868.5-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第5部分:用自动平磨机分散》

GB/T 21868.6-2008《颜料和体质颜料 评定分散性用的分散方法 第6部分:用三辊磨分散》

GB/T 21089.1-2007《建筑涂料水性助剂应用性能试验方法 第1部分:分散剂、消泡剂和增稠剂》

HG/T 5066-2016《水性涂料用分散剂》

三、评价涂料分散性的方法

评价涂料的分散性需要结合物理观察、仪器分析和实际应用测试。

1. 目视观察法

湿膜观察：将涂料涂布在玻璃板或黑白对比卡纸上，观察湿膜表面是否均匀、有无颗粒或絮凝物。

干膜观察：干燥后检查涂层表面光泽度、颜色均一性及是否存在颗粒、粉化、发花、浮色等问题。

稀释测试：将涂料稀释后观察是否出现沉淀或絮凝，分散性差的涂料会迅速分层。

2. 粒径分析

激光粒度仪：测量颜料或填料颗粒的粒径分布，分散性好的涂料颗粒分布窄，D50（中值粒径）和D90（90%颗粒的粒径）较小。

电子显微镜（SEM/TEM）：直接观察颗粒形貌及分散状态，判断是否团聚。

刮板细度计（Hegman细度计）：快速检测涂料中最大颗粒的粒径，细度值越小，分散性越好。

3. 流变学测试

黏度测试：使用旋转黏度计或斯托默黏度计测量涂料黏度，分散性差的涂料可能出现触变性异常（如假塑性或胀流性）。

触变指数：通过高低剪切速率下的黏度比值评估颗粒分散稳定性，触变指数高可能表明颗粒易絮凝。

4. 稳定性测试

储存稳定性：将涂料在高温（如50 ℃）或低温条件下储存一定时间，观察是否分层、沉淀或黏度变化。

离心加速测试：通过离心机加速沉降，计算沉降速率或残留固体量，分散性好的涂料沉降慢。

电化学稳定性：测量Zeta电位，电位绝对值高（>±30 mV）表明颗粒间排斥力强，分散体系稳定。

5. 颜色与光学性能测试

色差仪：测量涂料干燥后的色差（ΔE），分散性差会导致颜色不均匀。

光泽度计：分散性好的涂料表面光滑，光泽度更高（如60°角测量）。

透明度/遮盖力测试：分散不良的涂料可能因颗粒团聚导致遮盖力下降或透明度不均。

6. 应用案例对比

参比样法：与已知分散性良好的同类涂料对比，评估颜色、细度、稳定性等指标。

动态分散测试：在分散过程中实时监测功率消耗，分散完全时功率曲线趋于平稳。

四、分散剂的种类和原理

分散剂的种类包括阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型、高分子型等。

五、分散剂在涂料中的作用

提高颜填料含量：水性涂料配方中，当颜填料的含量增加，打浆时粒子的相互碰撞也会相应增加，降低了分散的动能，使得浆料黏度增高，也增高了能耗。加入分散剂，可以分散更高的颜填料含量，使粒子破碎更加迅速，同时防止研磨过程中的黏度升高。这样一方面可以分散更高的颜填料含量，一方面缩短分散时间，减少能耗。

提高涂料光泽：涂料里面包含的颗粒粒径越小，光泽度越高。涂料中的大颗粒，要么没法有效分散，要么絮凝，或者在配制过程中发生刺激起晶。聚合物分散剂可以避免由于絮凝而形成的大颗粒，改善涂膜。

提高涂料遮盖力：光在表面反射和通过的数量决定涂料的遮盖力，颜料种类及分散程度对此有影响。对于白漆，聚合物分散剂的添加可以减少钛白粉等颜填料团聚、降低粒径以提高表面积，可以进一步提高遮盖力。

提高色漆的中色浆的着色力：对于色漆，聚合物分散剂的加入可以降低颜料的平均粒径以提高着色强度。分散剂使更细小的粒子碰撞稳定性增加，不絮凝，从而充分发挥其内在的着色强度。

防止浮色发花：在制漆，蓝、黑色漆容易浮色发花。这是因为如果没有良好润湿，这两种颜色粒子的密度、粒径、运动速度与钛白粉相差的很大，一种颜料因重力下沉另一种上浮导致浮色发花。如果两种粒子都润湿良好，粒子的无规则运动会使得涂料趋于均一化，涂料浮色发花的现象将得到改善。

改善涂料流平性：流平性是涂料在特定表面扩散的能力。装饰涂料的刷痕通常就是由流平性不足造成的。涂料的流平性能很大程度受颜填料影响。颜填料引入体系后，颗粒受化学键和物理相互作用影响，体系不稳定，非常容易产生触变性和假塑性，影响涂料流平性能。当加入分散剂后，由于颜料颗粒在聚合物分散剂作用下更加稳定，流平性提高。

防止絮凝：颜填料粒子絮凝的原因很多，一般比表面积大的，粒径小的颜料更易发生絮凝。分散剂一方面使两种颜料粒子的表面所带的电荷不相同，使粒子相互排斥；另一方面通过吸附在颜料粒子表面上的饱和吸附层，将一定量的颜料粒子连接起来，控制絮凝。

防止沉降：分散剂防止沉降的原理与上相同。比表面积小的，粒径大的颜料容易沉降。分散剂通过电荷作用和空间位阻作用，使颜填料颗粒不絮凝，将其粒径控制在一定范围内，可以防止颜填料沉降，有利于涂料的保存。

评价涂料分散性，需要综合考虑物理化学性质的直接测量和涂料应用性能的间接反馈，确保分散过程中的每一步都达到最佳状态。选择合适的分散剂并优化分散工艺，可以有效提高涂料的分散性和最终性能。