Поверхнево-активні речовини приєднуються до частинок пігменту шляхом селективної адсорбції

2021-04-07 23:42:27

Деякі поверхнево-активні речовини можна використовувати для диспергування дрібних твердих частинок (особливо пігментів) у рідинах. Поверхнево-активні речовини приєднуються до частинок пігменту шляхом вибіркової адсорбції.

У водній системі гідрофобні (ліпофільні) групи адсорбуються на поверхні частинок, тоді як гідрофільні (ліпофільні) групи поширюються у водну фазу. Якщо використовується іонна поверхнево-активна речовина, частинки пігменту розділяються шляхом стабілізації заряду. Стабілізація заряду є результатом електричного відштовхування навколо частинок; оскільки всі частинки оточені однаковим зарядом, вони будуть відштовхуватися одна від одної, коли будуть близько одна до одної. У деяких системах покриття на водній основі неіонні поверхнево-активні речовини також необхідні для забезпечення стеричної стабілізації навколо частинок.

На відміну від системи на основі води, у системі неводного покриття олеофобна (гідрофільна) група адсорбована на поверхні частинок, тоді як олеофобна (гідрофобна) група вказує на фазу розчинника. In this case, the dispersion tends to be stable due to steric stabilization. Steric stabilization is due to the steric hindrance of the molecular chain of the solvated surfactant in liquid medium.

Структура диспергатора дещо відрізняється від структури змочувача. The dispersant must be wetted and anchored to the surface of the solid (pigment) particles, but part of it must. Forming a link between the particles and the dispersion medium. Крім того, гідрофобна частина (також відома як хвіст) повинна мати достатню довжину, щоб ланцюг, що виступає з поверхні пігменту, створював ефективні стерічні перешкоди навколо частинок. In solvent based coating system, the tail length of surfactant should be more than c18h37. Surfactant with good wetting effect is not an effective dispersant because its chain length is too short.

Ефективний закріплювач (закріплювач) адсорбується на поверхні пігменту, нерозчинний або лише злегка розчинний у розчиннику, і має сильну спорідненість до поверхні частинок. Більшість закріплювачів мають сильну полярність і прикріплюються до поверхні частинки водневими зв’язками. Examples of anchor groups are amines. Сіль четвертинного амонію, сечовина, карбонова кислота, сульфонат і фосфат. Деякі закріплювачі мають специфічні структури, такі як великі плоскі молекули барвника, які використовуються для закріплення фталоціанінового синього та фталоціанінового зеленого пігментів. Молекулярна структура цих барвників подібна до структури пігментів, і вони мають тенденцію асоціюватися з пігментами.

Немає універсального змочувача та диспергувача для всіх пігментів. Однак кращий і ефективніший ефект змочування та диспергування можна отримати, вибравши групу фіксаторів з відповідним хвостом і придатну для певної суміші пігментів.

Є багато різних способів зробити так, щоб молекули мали як закріплену масу, так і хвіст. Здається, що молекули з розгалуженою структурою ланцюга та полярними групами на розгалуженому ланцюзі мають найкращий ефект дисперсії. Ланцюг розгалуження виконує роль опорної групи, а петля між точками зв'язку розгалуження - хвоста. Блок A-B (a — анкерна маса, B — гідрофобний хвіст). A-B-A block, b-a-b block, щеплені або гребінчасті полімерні поверхнево-активні речовини також можуть бути дуже ефективними диспергаторами пігментів для неводних систем.