Dispergatoren

Chemische Eigenschaften von Dispergiermitteln

Am häufigsten sind Dispergiermittel oberflächenaktive Substanzen oder deren Gemische mit unterschiedlichen HLB-Werten, die an der Oberfläche der Partikel der dispergierten Phase adsorbieren, die Grenzflächenspannung verringern und ihre Benetzbarkeit durch das kontinuierliche Medium verbessern. Diese Adsorption verringert die Van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den kleinen Partikeln und verstärkt die abstoßenden Wechselwirkungen, wodurch sie getrennt bleiben.

Wirkungsweise von Dispergatoren

Der Wirkungsmechanismus von Dispergatoren basiert auf elektrostatischer und/oder sterischer Stabilisierung. Bei der elektrostatischen Stabilisierung adsorbieren Ionen-Dispergiermittel an der Oberfläche der Partikel, laden sie auf und bilden eine sogenannte elektrische Doppelschicht – die entstehenden Ladungen bewirken eine gegenseitige Abstoßung der Partikel gleichen Vorzeichens, wodurch deren Koagulation verhindert wird.

Sterischer Mechanismus

Beim sterischen Mechanismus bilden Dispergiermittel mit hohem Molekulargewicht (z. B. Polymere) um die Partikel herum breite Schutzschichten, deren räumliche Abschirmung als physikalische Barriere wirkt und die Annäherung und erneute Verbindung der Partikel erschwert. Die sterische Stabilisierung ist oft weniger empfindlich gegenüber Elektrolyten als die elektrostatische Stabilisierung.

Elektrosterische Stabilisierung

In der Praxis kombinieren viele moderne Dispergatoren beide Mechanismen – die sogenannte elektro-sterische Stabilisierung, bei der gleichzeitig eine elektrostatische Abstoßung und eine Polymerbarriere erzeugt werden, was die Stabilität der Dispersion auch unter wechselnden chemischen Bedingungen wie pH-Wert oder Ionenstärke der Umgebung erhöht.

Anwendung von Dispergierern

Dispergatoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt, unter anderem in der Automobilindustrie als Zusatzstoffe für Motoröle oder im Bauwesen als Zusatzstoffe für Beton. Sie können auch Bestandteil von Haushalts- und Kosmetikchemikalien sein. In der Textilindustrie dienen sie als Zusatzstoffe für Pigmente. Sie werden auch in der Erdölverarbeitung eingesetzt.