在现代纺织印染工业中，液体分散染料以低粉尘污染、使用便捷、上染率和固色率高等显著优势得到广泛应用。然而，由于分散染料是一类分子比较小、结构上不带水溶性基团的染料，要确保纳米级的疏水性染料颗粒在液态介质中长期稳定、均匀地分散，并能经受住高温高压染色工艺的严峻考验，就必须依赖于分散剂这一关键组分。本文将系统剖析液体分散染料中常用分散剂的作用机理、核心类别、选型评估与发展趋势，以期为行业技术创新与应用实践提供清晰的脉络。

分散剂在液体分散染料中的作用

分散剂本质上是一种表面活性剂，虽然其在分散染料中的含量仅占10%～25%，却能通过克服染料颗粒因范德华力（分子间的吸引力）而产生的自发团聚倾向，实现并维持体系的动力学稳定。通常，分散剂主要依靠两种物理机制发挥稳定作用：

（来源：斐戈优学）

1、静电斥力稳定：

部分分散剂（如阴离子型）在水中电离形成带电离子，当带电离子吸附在染料颗粒表面时会在颗粒表面形成双电层结构，此时会使颗粒间产生静电排斥力，阻止颗粒相互靠近和聚集。这种机制在低电解质浓度的水溶液中效果显著。

2、空间位阻稳定： 非离子或高分子分散剂可通过其亲油链段牢固“锚固”在染料颗粒表面，亲水链段则充分伸展入水相，形成一层厚厚的吸附层。当两个颗粒靠近时，吸附层相互干扰产生空间阻碍，可以有效阻止颗粒接触。

不过，分散剂要在分散染料墨水中稳定发挥作用，除了需具备高效的分散能力外，通常还有如下要求：

（1）耐温性与耐盐性：在130-135℃的高温或高盐环境下保持稳定，不解吸、不分解、不失效，防止染料在染液中二次聚集形成色点。

（2）优良的相容性与低影响性： 与不同结构的染料分子（蒽醌系、偶氮系等）有良好亲和力，且与配方中的其他助剂（如匀染剂、pH调节剂、增溶剂）和谐共存，其自身应对染料的色光、色强度、各项牢度（水洗、摩擦、升华）无负面影响。

（3）低泡性与低黏度：墨水体系加入分散剂后产生的泡沫不应过多，避免影响墨水的流动性和喷射性能。同时，分散剂本身应具有较低的黏度，不会显著增加墨水的整体黏度，确保墨水能顺畅通过喷头。

（3）磨效：为避免堵塞喷头以及满足喷墨打印对墨滴大小和均匀性的要求，分散染料颗粒一般需要研磨至亚微米级，然而在研磨时墨水颗粒过小易导致二次团聚，分散剂在此时需帮助维持颗粒的细度和均匀性，提升染料研磨质量和研磨效率。

（5）绿色环保与安全： 符合全球日益严格的环保法规，趋向于无烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）、低甲醛、低挥发性有机物（VOC）及可生物降解。

液体分散染料常用分散剂类型及特点

明确了分散剂的机理作用以及性能要求后，面对市面上琳琅满目的分散剂类型，又该如何选择与复配呢？以下根据化学结构分类，介绍液体分散染料所用不同分散剂的特点：

1、 阴离子型分散剂：

阴离子型分散剂是目前市场主流采用的分散剂，主要是通过使颗粒利用静电斥力来达到分散目的。目前分散染料中常用的阴离子型分散剂是一类分子中带有磺酸基的表面活性剂，包括萘磺酸盐甲醛缩合物和木质素磺酸盐两类。

（1）萘磺酸盐甲醛缩合物

萘磺酸盐甲醛缩合物作为分散剂的共同特点是润湿性、分散性强、分散持久性好，泡沫少，价格低廉。通常，其分散性能与其聚合度（及萘核数）和磺酸位置有关。聚合度越高，分散性能越好，具有5个以上萘核数（相对分子质量1000以上）才有一定分散效果。目前，这类分散性以分散剂NNO（亚甲基双萘磺酸钠）、分散剂MF（亚甲基双甲基萘磺酸钠）和分散剂CNF（α-苄甲基萘磺酸甲醛缩合物）等为代表，其中相对而言，分散剂MF、分散剂CNF能够带来更优异的分散研磨效果以及更好的耐高温性，更适用于液体分散染料的制备。不过总体而言，萘磺酸盐甲醛缩合物的悬浮性、热稳定性欠佳，在贮存中受潮时，分散性能也会降低，且缩合过程中可能残留甲醛，存在环保性受限的缺点。

萘磺酸盐甲醛缩合物分子结构式（来源：参考文献1）

（2）木质素磺酸盐类分散剂

木质素来源广泛，价格低廉且含有羟基、甲氧基和醚键等多种官能团，能够发生氧化、羟甲基化、脱甲基化、酚化、磺化、亲核取代、缩聚和接枝共聚等一系列的反应，而木质素磺酸盐类分散剂就是为木质素的磺化物（如木质素磺酸钠、木质素磺酸钙和木质素磺酸铵等）。由于这类分散剂的相对分子质量较萘磺酸盐甲醛缩合物更大，不仅可提供静电斥力，而且能提供一定的空间位阻作用，从而提供良好的分散性和悬浮能力。

通常来说，木质素磺酸盐类分散剂的分散性与其磺化度有关，磺化度低，分散剂分散好；磺化度高，则分散剂热稳定性好，因此可根据染料的应用工况选择合适的木质素磺酸盐类分散剂，或先把低磺化度的木质素磺酸盐加入到分散原染料中进行研磨后，再加入高磺化度的木质素磺酸盐类分散剂，得到具有较好分散性和热稳定性的产品。不过，其不足之处在于它在降低表面张力、润湿性和渗透力方面较差，分散持久性较差，而且常带有颜色，因此可采用萘系磺酸盐类分散剂与木质素类分散剂复配的方式或利用木质素丰富的基团进行表面改性，来提升其使用性能。

木质素磺酸盐结构片段（来源：参考文献1）

需要注意的是，阴离子型表面活性剂虽是目前常规液体分散染料中普遍使用的分散剂。但由于其主要分散作用主要还是依赖静电斥力，分散能力相对较弱，因此在往往需要较大的添加量才能达到优异的分散效果，而这将最终导致下游印染废水COD值过高，给其处理造成困难。

2、非离子型分散剂

目前，常用的非离子型分散剂有烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸多元醇酯聚氧乙烯醚等。这类分散剂不含有可电离基团，在水或其他溶剂中不解离，主要通过分子中亲水-亲油两亲结构的空间位阻效应，以及其对疏水分散染料颗粒在水中的润湿，降低染料粒子和水之间的界面张力，实现固体颗粒在液相中的均匀分散和稳定。同时由于常以中性分子状态或胶束状态存在于体系之中，非离子型分散剂在酸性碱性和各种盐类介质中均比较稳定，可以和其他离子型或非离子型分散剂复配使用，不会发生沉淀现象，对硬水不敏感，对水温适应性、耐气候性、热稳定性和贮运安全方面都都较好。

通常，非离子型分散剂亲疏水基团的链段长度会影响其自身的亲水亲油性以及分散剂与染料颗粒的结合状况，从而影响分散体系的稳定性。其疏水的碳链烷基越长，分散剂在水中的疏水力以及分散剂分子间的疏水基作用力越强，分散剂在染料颗粒与水界面的吸附作用越强，有利于所制液体染料的稳定。而亲水的聚氧乙烯链越长，吸附于分散染料粒子表面的非离子分散剂吸附层的空间位阻越大，因此其分散稳定作用也越强，但过高的EO数（环氧乙烷）会使分散剂亲水性太强，降低分散剂在染料粒子表面的吸附，从而影响非离子分散剂对分散染料的稳定作用。

非离子型分散剂虽能够提供优异的分散稳定性，但其缺乏像阴离子分散剂那样的强静电斥力，因此在染料初始研磨和分散阶段，难以迅速克服颗粒间的范德华力，达到理想的超细分散效果，同时其疏水锚固段对疏水性极强的染料颗粒吸附强度有时不足，在高温或高剪切力下容易解吸，导致分散体系在严苛条件下稳定性下降。因此非离子型分散剂一般不单独作为主分散剂，而是通过与离子型分散剂进行复配使用。

3、超分散剂

常见的超分散剂有聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、苯乙烯－马来酸酐共聚物等，与非离子型分散剂一样，这些超分散剂主要也是通过空间位阻实现体系的分散，不同的是，超分散剂的相对分子质量更大，一般为1000～10000，且其用锚固基团（，如-NR²、-NR³⁺、-COOH、-COO-、-SO³H、-SO^3-、-PO2- 4、多元胺、多元醇及聚醚等）代替非离子型分散剂上的亲水基团，以单点或多点锚固的方式吸附在染料颗粒表面，不容易解吸，同时用链长可调聚合物溶剂化链（如聚酯、聚醚、聚烯烃以及聚丙烯酸酯等）代替表面活性剂上的亲油基团，能有效地起到空间稳定作用。

超分散剂的可设计性和选择性较强，需要针对具体的染料颗粒进行分子结构的设计。而设计和选用时主要考虑以下因素：

（1）锚固基团的选择：

超分散剂与染料颗粒表面产生强力、不可逆吸附的关键在于锚固基团的选择，而这需要考虑颜料粒子的表面性质。

·针对极性表面：可选择含 羧酸(-COOH)、磺酸(-SO₃H)、磷酸、多元胺等基团的锚固段，可通过离子键、氢键或偶极-偶极作用吸附；

·针对非极性/低极性表面：需选用含多点锚固官能团的超分散剂 ，以增强总的吸附牢度。

此外，一般锚固基团是氨基的超分散剂对酸性颜料效果比较有效，锚固基团是酸基的对碱性颜料效果比较有效。

不同的锚固作用（来源：深竹化工）

（2）溶剂化链的选择：

聚合物溶剂化链负责提供空间位阻，其选择必须与分散介质（水或有机溶剂）高度相容，才能在介质中取得足够伸展的构象，否则溶剂化链是卷曲的，吸附层薄，空间位阻效应差。例如，在水性体系中常常选用含有聚醚（如PEO）、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮 等亲水链段的超分散剂，而非极性溶剂则适用于选用含有聚烯烃等非极性链段的超分散剂。此外需要注意的是，溶剂化链越长、密度越高，形成的空间位阻层越厚，稳定性越好，但可能影响流动性。

（3）分子量和分子结构

超分散剂分子量的选择需平衡吸附力与位阻。分子量过低则锚固不强；过高则可能导致分子链缠绕，影响分散效率。而结构的设计上，目前主要有嵌段共聚物和梳状共聚物两种

·嵌段共聚物：由两种或两种以上不同化学结构的聚合物链段头尾连接形成，以“尾形吸附”或“锚定吸附”的方式锚固在颗粒表面，由于易于通过设计特定的锚定基团和溶剂化链段，其在专色体系中表现突出，典型结构为线性A-B型（溶剂化段-锚固段）或A-B-A型（溶剂化段-锚固段-溶剂化段）；

·梳状共聚物：以一条主链为核心，主链上连接着多条支链（侧链），形成类似梳子的规整结构，以“尾形吸附”或“环形吸附”吸附在颗粒表面，由于支链数量多能提供更强的空间位阻效应，适用于对分散稳定性要求极高的体系。

左图为梳状的接枝共聚物，右图为AB嵌段共聚物（来源：赢创工业）

小结

分散剂的正确应用是确保体系在储存、研磨及高温高压染色过程中长期稳定的关键。在具体应用上，应基于染料特性、介质环境、工艺条件及最终性能要求进行选择，传统的阴离子型分散剂（如MF、CNF及木质素磺酸盐） 凭借快速解团与降黏的能力与成本优势成为主流，但其分散能力有限。非离子型分散剂虽能提供优异的位阻稳定性与介质相容性，但其初始分散力与锚固强度不足，通常作为复配的关键组分以提升综合性能。而超分散剂则通过量身定制分子结构，能够确保长期稳化，代表了技术发展的方向。

参考文献：

1、农化专利与创新.《悬浮剂中的表面活性剂简介》；

2、钱春霞,何权辉,赵朋,等.液体分散染料的制备及分散剂的选择[J].染料与染色.

3、瑞素士化学.《超分散剂在颜料分散中的应用》

粉体圈Corange整理