1. 引言

无树脂色浆（Resin-free Pigment Dispersion）是近年来工业涂料领域发展最快的色浆品类之一。传统色浆以树脂为载体，通过树脂对颜料颗粒的包裹实现分散稳定，但树脂载体的存在限制了色浆与不同基料体系的相容性——当色浆中的载体树脂与涂料基料树脂不匹配时，易出现絮凝、返粗、浮色发花等问题。东莞市蒂森新材料有限公司推出的RFNC系列无树脂色浆，以高性能颜料为核心，采用超分散剂锚固基团与溶剂化链段协同稳定体系，不含树脂载体，实现了与CAB醋酸丁酸纤维素醚、电镀银树脂、羟基丙烯酸树脂、聚酯改性羟基丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸树脂、环氧树脂等主流基料的广泛相容。

本文从分散热力学与动力学角度，系统阐述RFNC系列无树脂色浆的分散稳定机理，结合国际一流期刊最新研究成果，分析超分散剂分子结构设计、颜料-分散剂界面作用、空间位阻稳定机制及无树脂载体对基料固化反应的影响，为多领域表面涂料的色浆选型提供理论依据。更多色浆技术资料可参考蒂森文献栏目。

图1 RFNC系列无树脂色浆多色样品，颜料固含高、体系粘度低

2. 技术特点与分散机理

2.1 无树脂色浆的定义与核心特征

无树脂色浆是指不含成膜性树脂载体、以超分散剂为唯一稳定介质的高浓度颜料分散体。与传统树脂载体色浆相比，RFNC系列具有以下核心特征：颜料固含高（通常比传统色浆高15-30%）、体系粘度低（同固含下粘度降低40-60%）、添加量小（同等着色深度下用量减少20-35%）、对基料固化反应干扰极小。

无树脂设计的本质是将分散稳定的功能从"树脂包裹"转移到"超分散剂分子层"，使色浆在与任意基料混合时不引入额外树脂组分，从根本上消除载体冲突问题。

2.2 超分散剂的分子结构设计

超分散剂（Hyperdispersant）是无树脂色浆的核心技术。其分子结构由两部分组成：锚固基团（Anchor Group）和溶剂化链段（Solvated Chain）。锚固基团通过离子键、氢键、范德华力及π-π堆积作用牢固吸附在颜料表面；溶剂化链段则伸展到分散介质中，提供空间位阻稳定。

根据Journal of Applied Polymer Science 2025年发表的研究（DOI: 10.1002/app.56144），PEG化部分水解聚(N-乙烯基酰胺)作为炭黑分散剂时，锚固基团覆盖率达到60-75%时，体系zeta电位绝对值超过30mV，分散稳定性最优。该研究证实了锚固基团密度与分散稳定性之间的定量关系——覆盖率过低则颜料表面暴露区域发生颗粒直接接触团聚，覆盖率过高则分散剂分子层过厚导致链段缠结。

RFNC系列采用的超分散剂针对不同颜料表面化学特性进行锚固基团定制：对有机颜料（偶氮类、酞菁类、喹吖啶酮类）采用含芳香环的锚固基团增强π-π相互作用；对无机颜料（钛白、铁红、炭黑）采用多胺/多元酸型锚固基团增强静电与氢键作用。这种"颜料-分散剂"界面匹配设计是RFNC系列实现高固含低粘度的关键。

2.3 空间位阻稳定机制（Steric Stabilization）

无树脂色浆的稳定机制以空间位阻为主、静电稳定为辅。当两个吸附了超分散剂的颜料颗粒相互靠近时，溶剂化链段发生压缩和相互渗透，产生两种排斥效应：（1）体积限制效应（Volume Restriction Effect）——链段压缩导致构象熵减少，产生排斥力；（2）渗透效应（Osmotic Effect）——链段相互渗透区域局部浓度升高，产生渗透排斥力。

ACS Applied Polymer Materials 2026年发表的研究（DOI: 10.1021/acsapm.6c00349）提出了软核硬壳梯度共聚物封装颜料的新策略，该共聚物的硬壳段锚固于颜料表面，软核段延伸至介质中提供空间位阻，使颜料分散体在QUV 1000h老化后色变ΔE从3.2降至1.5。RFNC系列的超分散剂溶剂化链段采用类似的梯度结构设计，在保证锚固强度的同时最大化空间位阻效率。

2.4 无树脂载体对基料固化反应的影响

传统树脂载体色浆在加入双组份聚氨酯体系时，载体树脂中的羟基可能与NCO固化剂发生副反应，消耗固化剂并影响交联密度。RFNC系列无树脂色浆不含活性羟基或其他可反应基团，超分散剂的溶剂化链段为惰性聚酯/聚醚结构，不参与NCO/OH固化反应，因此对基料的固化动力学和漆膜交联密度无负面影响。

下表对比了RFNC无树脂色浆与传统树脂载体色浆在关键性能指标上的差异：

图2 RFNC系列无树脂色浆产品，色谱覆盖全面，工厂背景实拍

3. 应用案例1：电动车车身塑料覆盖件涂料

电动车车身塑料覆盖件（保险杠、翼子板、车门下护板、充电口盖）多采用PP/EPDM-T20或ABS/PC材质，其表面涂料通常为双组份聚氨酯体系。RFNC无树脂色浆在该体系中的应用优势体现在：（1）与羟基丙烯酸树脂基料相容性优异，无絮凝返粗；（2）不干扰NCO/OH固化反应，漆膜交联密度不受影响；（3）高着色力使添加量控制在3-8%，对漆膜附着力、硬度、柔韧性等关键性能无负面影响。

在某电动车主机厂的保险杠涂装线验证中，采用RFNC黑色色浆替代传统树脂载体色浆后，喷涂粘度从22s（涂4杯）降至18s，同等膜厚下着色深度提升15%，批次色差ΔE从0.8降至0.4。

4. 应用案例2：3C电子产品外壳涂料

3C电子产品（手机、平板、笔记本电脑外壳）对涂料的外观要求极高，需达到高光泽、高鲜艳度（DOI值>85）、无颗粒缺陷。RFNC无树脂色浆的细度≤10μm，颜料颗粒分布窄，在UV光固化和热固丙烯酸体系中均能实现优异的漆膜外观。

在某笔记本电脑外壳UV涂装线测试中，RFNC蓝色色浆（酞菁蓝15:3）在UV体系中分散稳定，固化后漆膜光泽（60°）达95%以上，DOI值88，无浮色发花现象。无树脂载体设计使其与UV单体（TPGDA、HDDA等）和低聚物相容性良好，不影响光固化速率和漆膜硬度。

5. 应用案例3：摩托车油箱与塑料件涂料

摩托车油箱多为金属基材，采用双组份聚氨酯或氨基烤漆体系；侧护板、前挡泥板等塑料件采用ABS/PP材质，涂料体系与汽车塑料件类似。RFNC无树脂色浆在摩托车涂料中的应用覆盖金属基材和塑料基材两大体系，其广泛相容性使同一色浆可在不同基料间通用，减少涂料厂的色浆库存SKU。

在某摩托车油箱涂装线验证中，RFNC红色色浆（喹吖啶酮红）在双组份聚氨酯体系中耐溶剂性优异，油箱经汽油浸泡72h后无渗色、无变色，漆膜附着力保持0级（GB/T 9286-1998）。

图3 RFNC系列高浓度颜料膏，色彩鲜艳、细度优异

6. 关键选型参数与使用建议

使用建议：（1）使用前低速搅拌均匀，避免高速剪切导致分散剂脱附；（2）调色时先将色浆与少量基料预混，再加入主漆，有助于快速分散；（3）多色互混时无需考虑载体兼容性，可直接按比例混合；（4）储存温度5-35℃，避免冷冻和长期高温暴露。更多产品选型信息请访问蒂森官网。

7. 结论

蒂森RFNC系列无树脂色浆以超分散剂锚固基团与溶剂化链段协同稳定为核心机理，不含树脂载体，实现了高颜料固含、低体系粘度、广泛基料相容性和零固化干扰的技术优势，适用于电动车、摩托车、汽车内外饰、小家电、3C电子等多领域表面涂料体系，是传统树脂载体色浆的升级替代方案。

8. FAQ

Q1：无树脂色浆与传统色浆的本质区别是什么？
A：无树脂色浆不含成膜性树脂载体，仅靠超分散剂实现颜料分散稳定；传统色浆以树脂为载体包裹颜料。无树脂设计消除了载体冲突，使色浆与任意基料相容。

Q2：RFNC色浆在CAB体系中会返粗吗？
A：不会。RFNC无树脂色浆的超分散剂溶剂化链段与CAB醋酸丁酸纤维素醚相容性优异，在含CAB的汽车涂料体系中分散稳定，无絮凝返粗，不影响银粉定向排列。

Q3：无树脂色浆的储存稳定性如何保证？
A：RFNC采用空间位阻为主的稳定机制，超分散剂锚固牢固，50℃热储7天无絮凝、无硬沉淀。常温储存期12个月，使用前低速搅拌即可恢复均匀状态。

Q4：RFNC色浆会影响双组份聚氨酯的固化吗？
A：不会。RFNC不含活性羟基或其他可反应基团，超分散剂链段为惰性结构，不消耗NCO固化剂，不干扰NCO/OH固化反应，不影响漆膜交联密度和力学性能。

Q5：不同颜色的RFNC色浆可以直接互混调色吗？
A：可以。无树脂载体意味着各色浆的稳定介质一致，互混时不产生载体冲突，适合多色复杂配色和快速调色，这是无树脂色浆的核心优势之一。