ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Смачивание и маслоемкость пигментов из "Химия и технология пигментов Издание 4" Способность пигментов и наполнителей смачиваться полярными или неполярными жидкостями является важной характеристикой, определяющей многие технические свойства пигментированных систем легкость диспергирования пигментов в пленкообразующих веществах, агрегативную устойчивость красок, эмалей и грунтовок при хранении и разведении и т. д. Некоторые пигменты хорошо смачиваются водой их принято называть гидрофильными. К ним относятся цинковые белила, двуокись титана (анатаз) и некоторые другие. Большинство пигментов и наполнителей лучше смачиваются неполярными жидкостями — толуолом, маслом их называют гидрофобными или олеофильными. К ним относятся свинцовые крона, железная лазурь, некоторые органические пигменты, тальк. Ряд неорганических порошков (например, железный сурик) имеет дифильную природу. Лиофиль-ность пигментов, т. е. сродство к жидкой среде, определяет их маслоемкость. На ярко выраженной олеофильности свинцовых кронов и железной лазури основан метод перевода их водных паст в масляные или лаковые (без сушки) простым перемешиванием с маслом или лаком (так называемый -метод отбивки водных паст ). [c.74] Эта формула выражает условие механического равновесия тройной точки (находящейся на границе раздела трех фаз), к которой приложены тензоры межфазных натяжений (рис. III-25,а). При os0 = l жидкость считается неограниченно смачивающей, при О os 0 1 — ограниченно смачивающей, а при О os 0 — 1 несмачивающей. [c.76] По энергонасыщенности поверхности твердые вещества обычно разделяют на две группы с высокой ( 100 эрг/см ) и низкой (С 100 эрг/см ) удельной поверхностной энергией. [c.76] Примерно такими же значениями о характеризуются пленкообразующие вещества (лаки), содержащие органические растворители. [c.77] Разница в величинах о кристаллических твердых тел и жидкостей при обычной температуре является следствием различия природы межмолекулярных сил, которые управляют поверхностными явлениями, в том числе и смачиванием. Поэтому полярные жидкости, такие, как вода (при 20 °С о= 72,7 эрг/см ) и глицерин (при 20°С 0 = 63,4 эрг/см ), чаще всего плохо смачивают неорганические пигменты (относящиеся по энергонасыщенности к первой группе). Наоборот, малополярные жидкости, в которых преобладают дисперсионные межмолекулярные силы, хорощо смачивают любые твердые тела, в том числе и пигменты. Считается, что такой универсальной смачивающей способностью обладают жидкости с поверхностным натяжением менее 30 эрг/см2, т. е. многие лаки (масляные, алкидные, модифицированные фенолоформальдегидные и т. д.). Худщей способностью смачивать и диспергировать неорганические пигменты отличаются водные растворы и дисперсии пленкообразователей, а также эпоксидные лаки (содержащие относительно полярные органические растворители). [c.77] Следует учитывать, что для реализации равновесных краевых углов смачивания требуется сравнительно длительное время, и любой неравновесный угол оказывается всегда больше равновесного (так называемый кинетический гистерезис смачивания). Поэтому в реальных технических процессах, протекающих сравнительно быстро, такие вещества, как графит и тальк, следует рассматривать как практически несмачиваемые водой (хотя равновесный угол 0 9О°). [c.78] Экспериментальное определение равновесной величины смачивания представляет значительные трудности, особенно для порошкообразных тел. Поэтому чаще для характеристики смачивания пигментов пользуются величинами, полученными динамическими методами. Одним из наиболее распространенных является метод оценки смачивания по скорости пропитывания слоя пигмента пленкообразующим веществом (маслом, лаком) или другими жидкостями. [c.78] Лак ПФ-6 (12%-ный в уайт-спирите). . [c.79] Адсорбированные газы и особенно влага затрудняют смачивание пигментов большинством пленкообразующих веществ (так называемый порядковый гистерезис смачивания). Поэтому диспергирование пигментов в пленкообразующих веществах могло бы быть более эффективным, если бы смачивание проводилось в вакууме после десорбции и удаления газов и паров воды. Однако техническая реализация такого приема интенсификации процесса диспергирования пока затруднительна. [c.79] Наиболее объективную характеристику лиофильности пигментной поверхности дает измерение теплоты смачивания, являющейся частью свободной поверхностной энергии (табл. 1П-2). [c.79] При смачивании гидрофильных порошков, в частности двуокиси титана, проявляется четкая зависимость теплового эффекта смачивания от полярности жидкости. Пример такой зависимости приведен на рис. П1-27, причем в качестве характеристики полярности использована величина ди-польного момента жидкостей, представляющих собой производные бутана. С повышением олеофильности пигмента зависимость теплоты смачивания от полярности жидкости проявляется в меньшей степени, а для типично гидрофобных пигментов может измениться на обратную (т. е. больший тепловой эффект получится при смачивании неполярной жидкостью). [c.80] Распространенным приемом изменения фильности пигментов с целью улучшения их смачивания пленкообразующими веществами и повышения тем самым агрегативной и седиментационной устойчивости красочных систем является адсорбция на них различных поверхностно-активных веществ (стеариновой кислоты, па-рафинатов и т. д.), осуществляемая в процессе измельчения пигментов или выделения их из водных паст при мокрых способах изготовления (см. стр. 35). [c.81] Один из основных технических показателей пигментов и наполнителей, непосредственно связанный с их смачиваемостью гидрофобными жидкостями — маслоемкость. При этом различают две величины маслоемкости. [c.81] Маслоемкостью I рода называют количество льняного масла в граммах, необходимое для получения из 100 г пигмента пластичной массы — пасты. Маслоемкостью II рода называют количество льняного масла в граммах, необходимое для получения из 100 г пигмента капельно-жидкой системы (готовой к употреблению краски). [c.81] Маслоемкость I рода определяют следующим образом. Навеску высушенного до постоянной массы пигмента 5 г помещают в стакан и из бюретки приливают отбеленное льняное масло (сначала 0,3 мл, затем по 2—3 капли, наконец по 1 капле), перемешивая пигмент палочкой. Вначале образуются отдельные комочки, которые постепенно соединяются друг с другом, пока весь пигмент не окажется смоченным и не образует сплошной комок. Этот момент и является пределом определения. [c.81] Точность метода в среднем 3%. [c.81] Поскольку некоторые пигменты и наполнители используются в красках с водорастворимым или вододиспергируемым пленкообразователем, возникает потребность оценивать и водоемкость пигментов. Водоемкость оценивается по методике, аналогичной определению маслоемкости, однако в этом случае измеряют величину, соответствующую маслоемкости II рода. 20 г высушенного при 110°С пигмента помещают в стакан и добавляют из бюретки воду (первые 6—7 мл быстро, остальное — по каплям) при перемешивании стеклянной палочкой. Воду добавляют до тех пор, пока суспензия не начинает капать с вертикально поставленной палочки. [c.81] Результат рассчитывают по приведенной выше формуле (заменив в обозначениях масло водой). [c.82] Маслоемкость I рода в основном зависит от смачивания пигмента маслом и его дисперсности (удельной повер ности), а маслоемкость II рода — от формы частиц порошка. Вместе с тем маслоемкость зависит, хоть и в меньшей степени, от других факторов шероховатости поверхности, наличия примесей и влаги и т.д. У различных пигментов и наполнителей, за исключением порошков с сильно анизодиметрическими частицами (слюды, асбеста, металлических порошков и др.), маслоемкости I рода различаются в большей степени, чем маслоемкости II рода, а корреляция между этими показателями, как правило, отсутствует. [c.82] Вернуться к основной статье