要想制備一個(gè)良好的 分散體有時(shí)必須要借助于濕潤分散劑的幫助。濕潤劑和分散劑都是界面活性劑,濕潤劑能降低液 / 固之間的界面張力,增強(qiáng)顏料的親液性,提高機(jī)械研磨效率。分散劑吸附在顏料的表面上構(gòu)成電荷作用或空間位阻效應(yīng),使分散體處于穩(wěn)定狀態(tài)。
顏料潤濕是一個(gè)表面置換工程,由固 / 氣界面變成固 / 液界面,只有在顏料與樹脂溶液的親合力大于基料中樹脂之間的親合力時(shí)才會(huì)實(shí)現(xiàn)。分散劑是一種在分子內(nèi)同時(shí)具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑??删环稚⒛切╇y于溶解于液體的無機(jī),有機(jī)顏料的固體顆粒,同時(shí)也能防止固體顆粒的沉降和凝聚,形成安定懸浮液所需的藥劑。“濕潤和分散”盡管這兩個(gè)詞就詞義而言是不完全相同的,但其作用達(dá)到的結(jié)果卻是極其相似的,往往很難區(qū)分,尤其是高分子分散劑,同時(shí)兼具潤濕和分散作用,因此,人們常稱其為濕潤分散劑。
濕潤分散劑有三大功能:
1.濕潤顏料。在顏料凝聚和團(tuán)聚(群聚態(tài))的粒子表面間,空氣和水氣被樹脂溶液所替換。固/氣兩相(顏料/空 氣)被轉(zhuǎn)換成固/液兩相(顏料/樹脂溶液)。
2.分散顏料。在機(jī)械能作用下(沖擊和剪切力),顏料的團(tuán)聚態(tài)被打碎成較小的微粒成為分散狀態(tài)(均勻分布) 。
3.儲(chǔ)存穩(wěn)定。分散劑用于保持顏料分散狀態(tài)的穩(wěn)定,阻止失控的絮凝。
分散劑的穩(wěn)定機(jī)理:
1.雙電層的原理: 水性涂料使用的分散劑必須水溶,它們被選擇地吸附到粉體與水的界面上。目前常用的是陰離子型,它們?cè)谒须婋x形成陰離子,并具有一定的表面活性,被粉體表面吸附。粉狀粒子表面吸附分散劑后形成雙電層,陰離子被粒子表面緊密吸附,被稱為表面離子。在介質(zhì)中帶相反電荷的離子稱為反離子。它們被表面離子通過靜電吸附,反離子中的一部分與粒子及表面離子結(jié)合的比較緊密,它們稱束縛反離子。它們?cè)诮橘|(zhì)成為運(yùn)動(dòng)整體,帶有負(fù)電荷,另一部分反離子則包圍在周圍,它們稱為自由反離子,形成擴(kuò)散層。這樣在表面離子和反離子之間就形成雙電層。
2.位阻效應(yīng): 一個(gè)穩(wěn)定分散體系的形成,除了利用靜電排斥,即吸附于粒子表面的負(fù)電荷互相排斥,以阻止粒子與粒子之間的吸附/聚集而最后形成大顆粒而分層/沉降之外,還要利用空間位阻效應(yīng)的理論,即在已吸附負(fù)電荷的粒子互相接近時(shí),使它們互相滑動(dòng)錯(cuò)開,這類起空間位阻作用的表面活性劑一般是非離子表面活性劑。靈活運(yùn)用靜電排斥配合空間位阻的理論,既可以構(gòu)成一個(gè)高度穩(wěn)定的分散體系。