Поверхностно-активные вещества прикрепляются к частицам пигмента посредством избирательной адсорбции.

2021-04-07 23:42:27

Некоторые поверхностно-активные вещества можно использовать для диспергирования мелких твердых частиц (особенно пигментов) в жидкостях. Поверхностно-активные вещества прикрепляются к частицам пигмента путем избирательной адсорбции.

В водной системе гидрофобные (липофильные) группы адсорбируются на поверхности частиц, а гидрофильные (липофильные) группы распространяются в водную фазу. Если используется ионное поверхностно-активное вещество, частицы пигмента разделяются за счет стабилизации заряда. Стабилизация заряда является результатом электрического отталкивания частиц; поскольку все частицы окружены одним и тем же зарядом, они будут отталкиваться друг от друга, когда находятся близко друг к другу. В некоторых системах покрытий на водной основе также необходимы неионогенные поверхностно-активные вещества для обеспечения стерической стабилизации вокруг частиц.

В отличие от системы на водной основе, в системе неводного покрытия олеофобная (гидрофильная) группа адсорбируется на поверхности частиц, тогда как олеофобная (гидрофобная) группа указывает на фазу растворителя. В этом случае дисперсия стремится к стабильности благодаря стерической стабилизации. Стерическая стабилизация происходит за счет стерической затрудненности молекулярной цепи сольватированного ПАВ в жидкой среде.

Структура диспергатора немного отличается от структуры смачивателя. Диспергатор должен быть смочен и закреплен на поверхности твердых (пигментных) частиц, но его часть должна быть обязательно. Формирование связи между частицами и дисперсионной средой. Кроме того, гидрофобная часть (также известная как хвост) должна иметь достаточную длину, чтобы цепочка, выступающая из поверхности пигмента, создавала эффективное стерическое препятствие вокруг частиц. В системе покрытия на основе растворителя длина хвоста поверхностно-активного вещества должна быть более c18h37. ПАВ с хорошим смачивающим эффектом не является эффективным диспергатором, поскольку длина его цепи слишком коротка.

Эффективный закрепляющий агент (закрепляющий агент) адсорбируется на поверхности пигмента, нерастворим или слабо растворим в растворителе и имеет сильное сродство к поверхности частиц. Большинство закрепляющих агентов обладают сильной полярностью и прикрепляются к поверхности частиц водородными связями. Примерами якорных групп являются амины. Четвертичная аммониевая соль, мочевина, карбоновая кислота, сульфонат и фосфат. Некоторые закрепляющие агенты имеют особую структуру, например, большие плоские молекулы красителя, которые используются для закрепления пигментов фталоцианинового синего и фталоцианинового зеленого. Молекулярная структура этих красителей аналогична структуре пигментов, и они имеют тенденцию связываться с пигментами.

Не существует универсального смачивающего и диспергирующего агента для всех пигментов. Однако лучший и более эффективный эффект смачивания и диспергирования можно получить, выбрав якорную группу с подходящим хвостом и подходящую для определенной смеси пигментов.

Есть много разных способов заставить молекулы иметь как закрепленную массу, так и хвост. Кажется, что молекулы с разветвленной структурой цепи и полярными группами на разветвленной цепи обладают лучшим эффектом дисперсии. Цепь ветвей играет роль якорной группы, а петля между точками звеньев ветвей — хвостом. Блок А-В (а — якорная масса, Б — гидрофобный хвост). Поверхностно-активные вещества на основе блоков A-B-A, b-a-b, привитых или гребенчатых полимеров также могут быть очень эффективными диспергаторами пигментов для неводных систем.