由于低分子表面活性剂在油性介质中分散稳定作用的局限性，人们开始研究和开发高分子聚合物型分散剂。高分子分散剂对油性体系具有独特良好的分散效果，当高分子表面活性剂用于粉体的分散时，被称为超分散剂(如图1)。
图1高分子超分散剂示意
超分散剂不同于低分子表面活性剂，它在油性介质中能有效地使纳米微粒完全分散稳定于介质中，而相似之处是同样具有亲水亲油性，即高分子表面活性剂也有亲水亲油基团的结构。
超分散剂的分子量一般在1000～10000之间，分子结构中含有性能、功用完全不同的两个部分：一部分为锚固基团，可通过离子对、氢键、范德瓦尔斯力及改性剂结合等作用以单点锚固或多点锚固的形式紧密地结合在颗粒表面上，如图2所示；另一部分则为亲介质的溶剂化的聚合物链，它通过空间位阻效应(熵排斥)对颗粒的分散起稳定作用。
图2锚固机理示意
一、 超分散剂的作用机理
超分散剂的作用机理主要包括锚固机理和稳定机理。
1．锚固机理
对具有强极性表面的无机粒子，超分散剂只需单个锚固基团，此基团可与粒子表面的强极性基团以离子对的形式结合起来，形成所谓的“单点锚固”，如图2(a)既示，或所谓的“协同作用”机理，如图2(b)所示。
2．稳定机理
分散体系的稳定性是颗粒、分散介质、分散剂等组分问的各种相互作用共同决定的，两颗粒间相互作用的总能量包括范德瓦尔斯相吸能、电斥能、熵斥能等。在油性分散体系中，对稳定起决定作用的是空间位阻(熵排斥)，效应。
在超分散剂作用体系中，其锚固段吸附于颗粒表面，溶荆化段则伸展于分散介质中，其长度一般在10～15nm之间，当两个吸附有超分散剂的颗粒相互接近时，由于伸展链的空间阻碍不会引起絮凝，从而维持稳定的分散状态。
3．超分散剂的分子结构和作用
超分散剂具备以下功能：锚固段与固体颗粒表面能形成牢固的结合；超分散剂在颗粒表面形成较完整的覆盖层，溶剂化段在分散介质中有一定的厚度。由于锚固段(A段)与溶剂化段(B段)往往存在着相互抵触的要求，单一的均聚物往往难以满足条件，只有那些被官能化了的聚合物或共聚物才可能达到上述的功能。
二、超分散剂的分子结构
超分散剂在颗粒表面的主要吸附形态有3种，尾形、环形、卧形。其中起分散剂作用最有效的是单端官能化的A—B两嵌段聚合物，其分散效率随A段含量增加会出现一最大值。
1．锚固段(A段)的选择
对于A段来说，最重要的是与固体颗粒表面牢固地结合，并形成完整的覆盖层，这不仅取决于A段本身的结构，还与颗粒表面特性及所用分散介质有关。
颗粒表面与A段间能发生的较强的相互作用有氢键、共价键、酸碱作用等。若颗粒表面含有-0H、-COOH、-O-等极性基团则更易与A段形成牢固的结合。在颗粒表面的棱角凸凹部位，A段有较强的吸附强度。典型的锚固官能团有-NR2、-NR3、-C00H、-COD-、-S03H、-S03、-P0、-OH、-SH等。
溶剂在颗粒表面的竞争吸附对A段在颗粒表面的吸附有一定影响，当分散介质为A段的不良溶剂时，有利于A段在颗粒表面的吸附。
A段中锚固基团的大小和数目对A段在颗粒表面的吸附有一定影响，即A段中锚固基团数目越多，“体积”越大，越有利于A段的吸附，但A段太大则会影响B段的比例，不利于克服颗粒间的范德瓦尔斯相吸力。
综上所述，A段的结构应与颗粒的表面特性相配合，分子量与B段相比应取最佳值。
2．溶剂化段(B段)的选择
B段的作用是能形成足够厚度的溶剂化膜以克服颗粒间的范德瓦尔斯相吸力，对分散体系起到空间稳定作用。因此，一方面B段与分散介质有较好的相容性，另一方面，B段本身要具有足够的分子量。在不同的分散介质中，对不同粒度的微粒进行分散，B段长度存在一最佳值。如果B段太短，不足以发生空间位阻稳定作用；如果8段太长，一方面会在粒子表面发生“折叠”(压缩空间位阻层)，如图3所示，或引起颗鹄间的缠结(架桥絮凝)，如图4所示。另一方面介质对8段的溶剂化作用可能太强，对锚固基团所产生的剥离力太大，引起A段的脱附，这些均不利于分散体系的稳定。
为了获得足够厚的溶剂化层以达到空间位阻稳定作用，应使B段在溶剂中保持足够伸展的构象，即应选择B段的良溶剂。
图3 8段太长，发生折叠
图4 8段太长，发生絮凝
设计超分散剂分子结构时，最好选择单端官能化的A—B两嵌段聚合物，锚固段应与颗粒表面有较强的吸附力。溶剂化段要有适宜的长度，介质应对溶剂化段有良好的溶解性：而对锚固段最好不具备溶解性。
超分散剂一般是单端官能化的聚合物或A—B型两嵌段共聚物。其锚固段和溶剂化段可以分段合成，然后通过一定的方法将它们组合在一起，或者先合成一段，然后将它与另一段的单体通过化学反应结合起来。一般采用自由基聚合、缩合聚合等方法来实现，例如，将脂肪酸与羟基酸缩合可以得到端羧基聚醣，将脂肪醇与羟基酸缩合可以得到端羟基聚酯，而端羧基聚酯可以与聚乙烯亚胺反应得到梳型聚合物分散剂，端羟基聚酯则可与异氰酸酯及其他含活泼氢的化合物反应得到聚氨酯型分散剂。
