ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние ПАВ на алг-орбцию полимера из "Применение поверхностно-активных веществ в лакокрасочной промышленности" Роль природы растворителя в адсорбции ПАВ была изучена на суспензиях двуокиси титана рутильной формы в различных растворителях [40]. [c.33] С другой стороны, во взаимодействии растворителей с самим амином. Это взаимодействие может быть охарактеризовано значением сольватации ПАВ в соответствующей среде (рис. 14), которое было определено с применением ультразвукового метода [58]. [c.34] Как видно из рисунка, ОДА наименее сольватиро-ван в неполярном толуоле (кривая 1), в полярных растворителях его сольватация увеличивается (кривые 2— 5). Промежуточное положение занимает растворитель Р-4, что определяется, по-видимому, его смешанным составом (неполярные и полярные растворители). [c.34] Все эти данные свидетельствуют о преимущественной сольватации в полярных растворителях полярных групп модификатора, которая может препятствовать их взаимодействию с поверхностью пигмента и тем самым влиять на физическую адсорбцию ПАВ. На хемосорбции модификатора сольватация полярной группы не сказывается, поскольку энергия химического взаимодействия полярных групп модификатора с активным центром поверхности значительно больше энергии взаимодействия с сольватным слоем растворителя. [c.35] В Присутствии воды увеличивается адсорбция кислот, а-в другой [61]—что адсорбция кислот не изменяется при содержании воды в системе. [c.36] Усиливающее действие влаги на хемосорбцию ОДА можно связывать с увеличением по мере гидратации поверхности пигмента числа протонно-донорных центров, как это характерно для других адсорбентов [63]. Снижение адсорбции кислоты на влажной поверхности может быть связано с тем, что адсорбированная вода препятствует взаимодействию с поверхностью молекул СК. Наличие же воды в объеме системы способствует ее ионной адсорбции [34, 35, 48]. В целом механизм действия воды на адсорбцию различных ПАВ не ясен и требует детальных исследований. [c.37] Наряду с различиями во влиянии воды на адсорбцию ПАВ с разной природой полярной группы можно отметить и общую закономерность — снижение физической адсорбции ПАВ в увлажненной системе. В случае смешанной адсорбции доля физически адсорбированного ПАВ в присутствии воды в системе снижается или физическая адсорбция совсем не протекает (табл. 6). [c.38] Таким образом, влияние воды и полярных растворителей на физическую адсорбцию ПАВ одинаково и обусловлено аналогичными процессами конкурентной адсорбции молекул воды и ПАВ и гидратацией полярных групп ПАВ. [c.38] Как будет показано в следующих разделах этой главы, установленные зависимости адсорбции ПАВ на пигментах и наполнителях лежат в основе закономерностей модифицирующего действия ПАВ в наполненных полимерных системах и позволяют определить оптимальные условия целенаправленного применения ПАВ в лакокрасочных материалах. [c.38] По сравнению с адсорбцией ПАВ адсорбция полимеров отличается рядом специфических особенностей. Условия возникновения адсорбционной связи между поверхностью частиц наполнителя (пигмента) и полимером зависят от размера и гибкости цепи макромолекулы, структуры адсорбируемой единицы (макромолекула, агрегат). При этом наряду с другими факторами (молекулярная масса полимера и его химическая природа, температура раствора) особую роль играют природа растворителя и его взаимодействие с полимером, а также концентрация раствора. Все это обусловливает величину и характер адсорбции и структуру адсорбционного слоя. [c.39] Исследование адсорбции полимеров из растворов наиболее полно позволяет выяснить условия взаимодействия полимера и наполнителя (пигмента) в лакокрасочных системах растворного типа. При наполнении расплавов в процессе изготовления порошковых красок действие растворителя заменяется приложением сдвиговых усилий для обеспечения распределения. и наибольшего взаимодействия частиц наполнителя с полимером. Однако изучение адсорбции полимеров из их растворов в органических растворителях может дать косвенную характеристику их взаимодействия с пигментом и в расплаве. [c.39] В связи с важной ролью адсорбционных процессов в производстве и влиянием их на свойства полимерных материалов появилось большое число экспериментальных работ, которые обобщены в обзоре [64] и монографиях [65, 66]. Поскольку в них подробно рассматриваются методы исследования и закономерности адсорбции полимеров, дается теоретическое описание процессов адсорбции полимеров и ее специфика по сравнению с адсорбцией низкомолекулярных веществ, в этом разделе мы ограничимся только краткой информацией о последних исследованиях, имеющих значение для технологии лакокрасочных материалов. Более подробно будут рассмотрены вопросы о влиянии ПАВ на адсорбцию полимеров и о поверхностной активности самих полимеров, поскольку этот вопрос в литературе практически не затронут. [c.39] Большое число исследований адсорбции полимеров посвящено изучению влияния различных факторов на адсорбцию, многообразие которых является одной из причин расхождения результатов, получаемых разными авторами, как и использование различных методов определения адсорбции, каждый из которых имеет свои недостатки [64, 65] и отличные от других условия осуществления адсорбционного взаимодействия полимера с твердой поверхностью. [c.40] Наиболее широко применяется метод оценки адсорбции полимеров, аналогичный методу определения адсорбции ПАВ, основанный на изменении концентрации раствора после внесения и перемешивания в нем адсорбента. Различные соотношения полимера и адсорбента получаются при сохранении постоянной массы навески твердой дисперсной фазы и варьировании концентрации раствора или при постоянстве концентрации раствора и изменении массы навески адсорбента. Концентрацию раствора полимера определяют чаще всего взвешиванием сухого остатка или интерферометрически. Реже применяют методы оценки вязкости, мутности растворов с помощью нефелометра после введения осадителя, а также методы меченых атомов, инфракрасной спектроскопии и хроматографический. [c.40] Основными определяющими факторами в процессе адсорбции являются природа и взаимодействие трех компонентов адсорбционной системы полимера, растворителя и адсорбента. Наиболее широкое варьирование возможно при выборе третьего компонента — растворителя (или смеси растворителей). [c.40] Природа растворителя определяет структуру макромолекул полимера в растворе, степень их агрегирования, что в свою очередь сказывается на их адсорбционной способности (особенно в концентрированных растворах), кинетике процесса, величине адсорбции, прочности связи адсорбционного слоя с поверхностью адсорбента и его структуре. [c.40] По необратимости адсорбции, характеризуемой степенью десорбции полимера, можно судить о прочности его связи с адсорбентом. Имеющиеся литературные данные очень разнообразны и свидетельствуют о боль-щом влиянии при этом природы растворителя и адсорбента [64]. Наблюдается увеличение десорбции при переходе к лучшему растворителю, однако масса остав-щегося недесорбированного полимера все же превышает массу адсорбированного полимера из хорошего в термодинамическом отношении растворителя. [c.41] В ряде работ установлено, что десорбция полимеров не происходит в том случае, если были использованы те же растворители, что и для адсорбции, а протекает только при применении других растворителей [66]. Необратимость адсорбции не может во всех случаях являться доказательством хемосорбции, в частности при отсутствии в полимере активных функциональных групп, способных к специфическому взаимодействию с поверхностью и обусловливающих его хемосорбцию по аналогии с ПАВ [67]. [c.41] При отсутствии в полимере функциональных групп, активно взаимодействующих с поверхностью, необратимость адсорбции может быть объяснена на основании представлений о взаимодействии макромолекул с поверхностью многими сегментами, когда энергия каждого адсорбционного контакта соответствует физической связи (8,36—12,54 кДж/моль), а суммарная энергия адсорбции всей макромолекулы (при числе контактов, доходящем до 50) соответствует хемосорбции и обусловливает необратимость адсорбции. [c.41] Вернуться к основной статье