分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。分散剂可均一分散难溶解于液体中的无机、有机颜料固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，从而形成稳定悬浮液所需的药剂。
1 分散剂及其分散机理
1.1 分散剂
分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。分散剂可均一分散难溶解于液体中的无机、有机颜料固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，从而形成稳定悬浮液所需的药剂。
1.2 分散剂的分散机理
分散剂作用于颜料粒子的过程是一化学过程。首先，分散剂溶解于水中发生电离，且电离程度较大，形成大的阴离子和等量异种电荷的小阳离子。该正负离子牢牢地吸附在颜料粒子表面，使离子带有相同的电荷。带相反电荷的离子自由扩散到周围液体介质中，形成一个带电离子的扩散层，即双电层。
自颜料表面至扩散层最远处( 即带相反电荷为零的地方) 的两层离子间电位差为zeta 电位，由于带相同电荷的离子互相排斥，形成静电斥力，可防止颜料在水性介质中絮凝，从而达到分散的目的。
在电斥力存在的情况下，分散剂必须具有高的电离性质。电离程度越大，颜料粒子表面吸附离子的亲和力越大，则分散作用越有效。通用的分散剂有三大类，即无机类、有机类、聚合物类，目前普遍采用的是聚合物类分散剂。
1.3 聚合物类分散剂的优点
①无机分散剂会对电导率、介电常数带来不良影响，在某些领域内使用受到限制，而聚合物分散剂则不受这个限制; ②与有机分散剂不一样，聚合物类分散剂在生产时具有可控的相对分子质量，而较高的相对分子质量有较好的分散稳定性; ③聚合物类分散剂分散能力强，稳定效果好，对分散体系中的离子、pH 值、温度等因素敏感程度小; ④聚合物类分散剂可显著降低分散体系的黏度，改善分散体系的流变性，能节省机械操作时所需的能源。
基于以上优点，无论是在纸张涂料的制备中，还是在粉体研磨中，都广泛采用高分子聚合物类分散剂。具有代表性的是聚丙烯酸钠类分散剂。根据相对分子质量大小，聚丙烯酸钠类分散剂可分为低分子质量聚丙烯酸钠( 1000～5000) ，起分散作用; 中相对分子质量( 104～106 ) ，起增稠作用; 高相对分子质量( 106～107 ) ，起絮凝作用。低相对分子质量聚丙烯酸钠分散剂，应用领域覆盖造纸、涂料、纺织、日用化学工业、石油工业、矿业、建筑和陶瓷等行业。由于聚丙烯酸钠类分散剂应用领域的拓展，研究和开发分散剂有非常重要的意义。
2 分散剂在超细碳酸钙研磨中的应用
随着涂布技术的飞速发展，对涂布颜料的要求越来越高，特别是随着碳酸钙研磨技术的迅速发展，对碳酸钙研磨设备和研磨专用分散剂的要求也日益提高。在国内，涂布级研磨碳酸钙市场的竞争也促进了涂布颜料质量的提高。各大纸厂均引进先进的进口设备，国内各纸厂的研磨碳酸钙水平达到了一个新的高度，从而使得碳酸钙涂料的质量水平和成本控制成为市场竞争的要点。
随着生产工艺的改进，对涂布碳酸钙的粒度要求也越来越高，特别是受欧洲高碳酸钙配比的配方影响，涂布级超细碳酸钙的粒度分布从10 年前的小于2 μm 达90%的要求，发展到现在市场上经常见到的98 级，甚至99 级( 即粒径小于2 μm 的达到98%，甚至99% 以上)。
另外，国内有的厂家尝试全碳酸钙配比的涂布配方，这就对研磨碳酸钙及其粒径分布提出了更高的要求。因此，为保证超细碳酸钙涂料质量的稳定性，需要有更好的碳酸钙研磨设备和更高品质的研磨专用分散剂。
2.1 涂布对碳酸钙的要求
随着高速涂布技术的发展，要求碳酸钙具有超细的粒径，窄的粒度分布曲线，高的固含量和好的流变性。目前适合高质量涂布要求的碳酸钙浆料一般控制指标如下: 粒径小于2 μm 达到95%以上，固含量≥75%，初始黏度≤250 mPa·s，回黏度≤350mPa·s( 回黏度是指静置1 h 后检测的黏度，此数据对涂布的流变性影响很大) ，pH 值为9.0 ～ 9.5。
超细研磨碳酸钙，现在一般是通过湿磨的方法，以浆料的形式供涂布厂家使用。由于碳酸钙具有高白度、低成本、流变性好的优点，促使各厂纷纷投产碳酸钙研磨项目。
但是，超细碳酸钙的研磨工艺较为复杂。首先，对研磨设备的选择很重要，它将直接影响产品最终的粒度及粒径分布，并且对生产成本也有很大的影响。其次，分散剂是否合适，是影响碳酸钙浆料质量的另一重要因素。因为在如此高要求的固含量和粒度的情况下，要降低碳酸钙浆料的黏度，并且使回黏度不至于过高而影响涂布，就需要选择合适的分散剂来达到这种要求。由于碳酸钙颗粒是通过研磨机内的研磨介质，即陶瓷珠或锆珠( 成本高) 高速旋转碰撞而磨细的，因此研磨过程中会产生高温，散发大量的热，这就需要选择与常规分散剂不同的、适应高温研磨的分散剂。
2.2 超细碳酸钙研磨分散剂的选择
一般情况下，超细碳酸钙的研磨需要选择两种不同类型的分散剂( A 和B) ，来适应不同研磨阶段的需要。分散剂A 为常规颜料聚合物分散剂，在重钙研磨上一般称前添加分散剂; 分散剂B 为低pH值后段研磨专用聚合物分散剂，一般称后添加分散剂。分散剂A 和分散剂B 的区别在于是否适合高温研磨，这是选择分散剂的关键。在具体的工艺流程中，后添加分散剂B 加入点的选择也是很重要的，需要根据浆料在流程中的粒度情况和研磨的温度来确定。表1、表2 分别为某进口分散剂DC( 使用前添加和DC 后添加分散剂) 的90 级研磨重钙浆与常规分散剂研磨重钙浆成品的指标。试验使用同组设备，取样点均为成品罐。
从表1、表2 可以看出，在研磨成品的指标上，表1 的产品要比表2 好得多，特别是浆料黏度的稳定性、粒度的分布等，这是常规分散剂达不到的。常规的分散剂在固含量70% 的情况下，黏度就非常高了。而表1 所示的分散剂DC 研磨的成品性能指标则是非常理想的。要获得高固含量、低黏度、粒度分布好、流变性好的超细碳酸钙浆料，分散剂的选择是非常重要的。
