一、石墨基础特性：分类、核心性能及典型应用
1.1 石墨科学分类
分类维度 | 具体类别 | 核心特征 |
晶体结构 | 鳞片石墨 | 层状结构，片径 0.1~5mm，高比表面积 |
球形石墨 | 类球形，流动性好，纯度 > 99.9% | |
人造石墨 | 晶体规整，杂质低 | |
颗粒尺寸 | 超细石墨（<10μm） | 比表面积大，易团聚 |
纳米石墨（<100nm） | 导电 / 导热性优，分散难度高 | |
功能关联 | 导电石墨（含导电炭黑） | 电阻率 10⁻⁶Ω・m 级 |
涂料用石墨 | 需悬浮稳定、无浮色 |
1.2 石墨核心性能
性能类别 | 关键指标 | 对分散的影响 | 涂易乐产品应对策略 |
表面特性 | 接触角（未改性 73.7°） | 疏水易团聚 | DS-172/195 降低至 23.4°（NP 协同） |
Zeta 电位（pH8-10 最优） | 绝对值 < 30mV 易沉降 | ADS-20/50 调节 pH 至 8.5-9.5，提升至 > 40mV | |
结构特性 | 层间范德华力 | 片层堆叠难解聚 | DS-195L/H 锚固基团破坏堆叠 |
功能特性 | 比表面积（100-500m²/g） | 表面能高，团聚驱动力强 | 高分子链（DS-172）形成空间位阻 |
1.3 石墨典型应用
应用领域 | 核心需求 | 推荐石墨类型 + 涂易乐产品组合 | 性能验证标准 |
锂离子电池负极 | 高固含量（>60%）、循环稳定 | 球形石墨 + DS-172 | 浆料静置 7 天不分层，电池循环 500 次容量保持率 > 90% |
水性导电涂料 | 低电阻（<10⁴Ω・cm）、无浮色 | 超细石墨 + DS-195L+ADS-20F | 涂层电阻均匀，贮存 6 个月无发花 |
建筑涂料调色 | 展色性好、低粘度 | 普通石墨 + ADS-50 | 色浆粘度 < 500mPa・s，调色误差 < 2% |
二、水性石墨浆料分散核心原理
2.1 水性体系分散痛点
1. 界面不相容：石墨非极性（表面能 35mN/m）与水极性（表面能 72mN/m）差异大，润湿困难；
2. 团聚驱动力强：超细石墨比表面积大（>200m²/g），表面能高，易通过范德华力形成硬团聚；
3. 稳定性不足：单纯静电稳定（如小分子 SDBS）易受电解质影响，长期贮存易分层。
2.2 涂易乐产品分散机制
作用机制 | 技术原理 | 对应产品及关键成分 | 效果数据 |
静电排斥 | 铵根离子（NH₄⁺）/ 羧基（-COO⁻）吸附于石墨表面，赋予相同负电荷，形成双电层 | ADS-20/50（酸性聚合物铵盐）、DS-172（-N - 基团） | Zeta 电位绝对值提升至 45-50mV，静置 48h 吸光度 > 3.0 |
空间位阻 | 高分子链（分子量 10⁴-10⁵Da）伸展于水中，形成 5-10nm 厚水化膜 | DS-195L/H（嵌段共聚物） | 颗粒粒径稳定在 10-15μm，无二次团聚 |
锚固吸附 | 颜料锚固基团（如羟基、酰胺基）与石墨表面 C-C 键形成 π-π 相互作用 | DS-195H（多锚固位点） | 吸附牢度提升 60%，抗剪切性优 |
2.3 分散效率关键影响因素（工艺 + 配方）
1. 预处理：石墨 300-400℃烘烤除油性杂质，醇水溶液（乙醇：水 = 1:3）初步润湿，可提升 DS-172 分散效率 20%；
2. 添加顺序：涂易乐产品先溶于水（搅拌 5min，转速 800r/min）→ 加入石墨预混（1500r/min，10min）→ 研磨（玻璃珠填充率 60%，3000r/min，30min）；
3. pH 调控：碱性条件（pH8.5-10.5）下，DS-172 电荷密度提升 30%，避免酸性环境下羧基质子化失效。
三、涂易乐产品分散解决方案
3.1 产品系列核心参数
产品型号 | 化学组成 | 不挥发份 | 溶剂 | 核心优势 | 适用场景 |
涂易乐 DS-172 | 含 - N - 高分子嵌段共聚物 + 表面活性剂 | 34% | 水 / 丙二醇 | 电荷排斥强，导电浆料稳定 | 锂离子电池负极、导电炭黑 |
涂易乐 DS-195L/H | 多锚固基团高分子聚合物 | 40% | 水 | 控絮凝，展色性优 | 水性导电涂料、油墨 |
涂易乐 ADS-20/50 | 高分子量酸性聚合物烷基醇铵盐 | 30%-40% | 水 | 低泡，建筑涂料兼容好 | 建筑涂料调色、通用颜填料 |
3.2 分领域解决方案
场景 1：锂离子电池水性负极浆料（石墨 + 导电炭黑体系）
• 配方组成：球形石墨（90%）+ 导电炭黑（5%）+ DS-172（3%，基于粉体）+ 水性 SBR/CMC（2%）+ 去离子水（补足至 100%）；
• 关键工艺：
a. 去离子水 + DS-172 搅拌（800r/min，5min），调节 pH 至 9.0；
b. 加入导电炭黑预分散（1500r/min，15min），再加入烘烤后的石墨（350℃，2h）；
c. 高速搅拌（3000r/min，20min）→ 研磨（4000r/min，45min，玻璃珠 φ1.0mm）；
d. 真空脱气（-0.09MPa，10min），加入 SBR/CMC 搅拌（1200r/min，10min）；
• 性能指标：浆料固含量 62%，粘度 3500mPa・s，静置 15 天无沉降，电极片电阻率 8.5×10⁻⁵Ω・cm。
场景 2：水性导电涂料（超细石墨体系）
• 配方组成：超细石墨（15%）+ DS-195L（2.5%，基于粉体）+ ADS-20F（1%，总配方）+ 丙烯酸乳液（30%）+ 去离子水（51.5%）；
• 关键工艺：
a. 水 + DS-195L+ADS-20F 混合（1000r/min，8min）；
b. 缓慢加入超细石墨（控制转速 1200r/min，避免扬尘），搅拌 20min；
c. 研磨（砂磨机，转速 2500r/min，研磨介质 φ0.8mm，时间 30min）；
d. 加入丙烯酸乳液，低速搅拌（600r/min，15min）；
• 性能指标：涂层干燥后电阻 5.2×10³Ω・cm，贮存 6 个月无浮色，附着力（划格法）1 级。
场景 3：建筑涂料调色（普通石墨色浆）
• 配方组成：普通石墨（20%）+ ADS-50（3%，基于粉体）+ 去离子水（77%）；
• 关键工艺：
a. 水 + ADS-50 搅拌（800r/min，5min）；
b. 加入石墨，搅拌（1800r/min，25min），无需研磨；
• 性能指标：色浆粘度 420mPa・s，与乳胶漆混合后展色率 98%，静置 3 个月无分层。
3.3 助剂协同建议（提升分散效果）
助剂类型 | 推荐产品 | 添加量（总配方） | 协同效果 |
消泡剂 | 涂易乐Foamci 021 | 0.1-0.3% | 消除研磨泡沫，避免涂层针孔 |
润湿剂 | 涂易乐T-87 | 0.2-0.5% | 加速石墨润湿，缩短预分散时间 30% |
增稠剂 | 羟乙基纤维素（HEC） | 0.2-0.4% | 调节浆料粘度，防止沉降 |
四、与国外龙头企业产品对比分析
对比维度 | 涂易乐产品（DS-172/ADS-20/50） | 国外龙头产品（路博润 / 科莱恩 / 巴斯夫） |
核心分散机制 | DS-172（电荷排斥）、ADS-20/50（空间位阻 + 静电） | 以空间位阻为主（梳状聚合物），部分含π-π 相互作用 |
适配场景 | 中端导电浆料、通用涂料场景，性价比导向 | 高端电池、汽车漆等高性能场景，技术专项优化 |
用量范围 | DS-172 用量较高（60-200%），ADS-20/50 用量温和（0.3-6%） | 通用型用量 0.5-5%，高端专用型 0.3-2% |
环保性能 | 溶剂为水 / 丙二醇，无 VOC，低毒 | 多数无 VOC，但部分高端产品含特殊溶剂 |
价格区间 | 中低价位（比国外产品低 30-50%） | 中高价位（技术溢价明显） |
兼容性 | 适配国产石墨粉体，与通用水性树脂兼容 | 适配全球石墨牌号，与高端专用树脂协同性更佳 |
核心优势 | 性价比高、操作简单、环保合规，满足中端市场需求 | 分散效率高、稳定期长、高端场景适配性强 |
五、常见问题解答
Q1：涂易乐两款分散剂如何选择？
A1：导电场景（电池、导电涂料）优先选 DS-172，其电荷排斥机制更适配导电石墨的分散需求，且能增强浆料导电性；涂料场景（建筑、防腐）优先选 ADS-20/50，可优化展色性和光泽稳定性，与涂料体系兼容性更强。
Q2：石墨粉体粒径越小，分散剂用量是否需要增加？
A2：是。粒径越小（如纳米石墨），比表面积越大，团聚力越强，需增加分散剂用量：DS-172 针对纳米石墨可按 200% 上限调整，ADS-20/50 针对超细石墨（<10μm）可按 5-6% 用量调整，同时需强化研磨和超声工艺。
Q3：涂易乐产品能否与其他品牌分散剂复配使用？
A3：不建议盲目复配。不同分散剂的吸附位点可能竞争，导致分散效果下降；若需提升性能，可搭配涂易乐专用润湿剂 / 消泡剂，或咨询技术团队提供定制复配方案。
Q4：用于锂离子电池浆料时，涂易乐产品是否会影响电池性能？
A4：DS-172 不含重金属和氟元素，分散后浆料无杂质残留，不会影响电池循环稳定性和容量；但高端动力电池建议先进行小试（纽扣电池测试），确认与粘结剂（SBR/CMC）的兼容性。
Q5：涂易乐产品的储存条件有特殊要求吗？
A5：需密封保存，避免与强氧化剂接触；温度控制在 5-40℃，远离火源和阳光直射；开封后尽快使用，未用完的产品需补足溶剂（水 / 丙二醇）并密封，防止挥发导致浓度变化。
六、总结与展望
（一）核心总结
涂易乐 DS-172 和 ADS-20/50 分散剂针对水性石墨浆料的分散需求，形成了 “场景化适配 + 高性价比 + 环保合规” 的解决方案：DS-172 聚焦导电场景，通过电荷排斥机制实现导电石墨的稳定分散；ADS-20/50 聚焦涂料场景，优化浆料展色性和贮存稳定性。两款产品操作简单，价格优势明显，能满足中端市场（国产石墨粉体、通用水性体系）的核心需求。
（二）未来展望
涂易乐产品可进一步优化：1. 针对超细纳米石墨和高端电池场景，开发低用量、高分散效率的专用产品；2. 强化与国产高端石墨粉体的适配性，提升在新能源领域的竞争力；3. 拓展复配技术，推出 “分散剂 + 润湿剂 + 消泡剂” 一体化套餐，简化用户操作流程。
总体而言，涂易乐产品是中端水性石墨浆料分散的高性价比选择，在环保政策趋严和国产替代加速的背景下，具有广阔的市场应用前景。