分散剤または分散促進剤とは、固体または液体の粒子が液体中に懸濁している状態(コロイドやエマルジョンなど)に添加され、粒子の分離を改善し、沈降や凝集を防ぐ物質(通常は 界面活性剤)のことである。[ 1 ]
分散剤は、塗料、磁性流体、サラダドレッシングなど、さまざまな工業製品や工芸品の安定化に広く用いられています。コンクリートや粘土などのペーストの作業性を向上させるために使用される可塑剤や高性能可塑剤は、一般的に分散剤の一種です。この概念は、油性汚染物質を水懸濁液に混ぜ込むために使用される洗剤や、水と油などの混ざり合わない液体を均一に混合するために使用される乳化剤の概念とも大きく重なります。牛乳やラテックスなどの天然懸濁液には、分散剤として作用する物質が含まれています。
自動車用エンジンオイルには、洗浄剤と分散剤の両方が含まれています。金属系洗浄剤は、シリンダー壁にワニス状の堆積物が付着するのを防ぎます。また、酸を中和する働きもあります。分散剤は、不純物を懸濁状態に保ちます。
ガソリンに添加される分散剤は、粘着性の残留物の蓄積を防ぐ。
分散剤は、工業プロセスにおける生物付着やバイオフィルムの形成を防止するために使用されます。また、細菌性粘液を分散させ、殺生物剤の効果を高めることも可能です。
分散剤は、コンクリート配合において、必要なスランプ(流動性)特性を維持しながら水の使用量を減らすために、可塑剤または高性能減水剤として使用されます。水分含有量が少ないほど、コンクリートはより強く、水の浸透に対する耐性が高くなります。[ 2 ]
同様に、石膏スラリーの製造時には、分散剤が可塑剤として使用され、使用する水の量を減らします。水の使用量が少なくなることで、石膏ボードを乾燥させる際のエネルギー消費量も少なくなります。[ 3 ]
洗剤を使用する際の主な目的は分散であり、その液体浴は水である(洗剤は用途によっては乳化剤としても使用される)。洗濯用洗剤は汚れや油汚れをミセル(微粒子)で包み込み、それが自然に分散する。
石油掘削における分散剤は、固体または液体を微粒子または液滴に分解して別の媒体中に分散させるのに役立ちます。この用語は、粘土系解凝集剤に誤って適用されることがよくあります。粘土系分散剤は、「魚の目」状の凝集体の形成を防ぎます。油を水に(または水を油に)分散(乳化)させるには、親水性・親油性バランス(HLB)値に基づいて選択された界面活性剤を使用できます。泡掘削流体には、ポリマーとともに合成洗剤や石鹸が使用され、泡を空気中またはガス中に分散させます。
分散剤は油膜を分散させるために使用できます。[ 4 ]分散剤は、特定の種類の油を大量に海面から水柱に移すことで、急速に分散させることができます。分散剤は油膜を分解し、急速に希釈される水溶性ミセルを形成させます。そして、油が分散された表面よりも広い水量に効果的に拡散します。また、持続的な水中油型エマルジョンの形成を遅らせることもできます。しかし、実験室での実験では、分散剤が魚の有毒炭化水素レベルを最大100倍に増加させ、魚卵を死滅させる可能性があることが示されています。[ 5 ]
例えば、分散剤Corexit 9527は、1979年にメキシコ湾で発生した1,000平方マイルの海域に広がる油膜(Ixtoc)[ 6 ]の分散に使用されました。同じ分散剤は、1989年のエクソン・バルディーズ号原油流出事故[ 4 ]の浄化にも使用されましたが、分散剤と油を水中で混合するのに十分な波の作用がなかったため、使用は中止されました。 2010年のディープウォーター・ホライズン原油流出事故では、前例のない量の分散剤Corexit 9500と9527(約700万リットル)が使用されました。[ 7 ]
プロセス産業では、プロセス液に分散剤を添加し、不要な沈殿物の発生を防ぎ、微細な分散状態を維持する。分散剤は水系媒体と非水系媒体の両方で機能する。
最適な性能を発揮するためには、顔料粒子は塗膜中で互いに独立して作用する必要があり、製造、保管、塗布、および塗膜形成の全過程を通して良好な分散状態を維持しなければなりません。しかしながら、液体塗料中の顔料分散液のようなコロイド分散液は本質的に不安定であり、凝集を防ぐために安定化させる必要があります。