Адсорбционное взаимодействие полимера с пигментом

Для того чтобы охарактеризовать полимерные материалы с точки зрения их способности к окрашиванию, необходимо рассмотреть процессы, протекающие в системе полимер — пигмент, особенно адсорбционное взаимодействие полимера с пигментом, а также установить связь оптических свойств полимера и пигмента и их влияние на свойства окрашенной системы. Эти сведения, а также свойства пигментов и особенности поведения их в процессах переработки полимерных материалов должны служить основой при выборе пигментов для окрашивания полимеров. [c.96]

АДСОРБЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛИМЕРА С ПИГМЕНТОМ [c.97]

Таким образом, необходимо учитывать особенности адсорбционного взаимодействия полимера с пигментом в процессе окрашивания, что дает возможность в некоторой мере управлять этим процессом в нужном направлении. [c.100]

Было выявлено влияние факторов, резко сказывающихся на свойствах модельных суспензий при адсорбционном модифицировании дисперсной фазы концентрации и молекулярной природы ПАВ, характера адсорбционного взаимодействия с пигментом ПАВ и полимера, природы компонентов дисперсионной среды, в том числе наличия в ее составе поверхностно-активных примесей — свободных жирных кислот или низкомолекулярных олигомеров с активными полярными группами. [c.91]

Однако этот способ повышения дисперсности пигментных паст не всегда возможен, поэтому в таких случаях следует использовать специальные полимерные модификаторы. При исследовании адсорбционного взаимодействия полимеров, содержащих различные функциональные группы, с пигментами и наполнителями в [c.127]

Мицеллы представляют собой сферические агрегаты молекул ПАВ, содержащие от 20 до 100 молекул. Образование мицелл в водном растворе приводит к возникновению в водной фазе локальных неполярных сред. Любые растворимые в нефти вещества, такие, как краски, пигменты или неполярные масла, могут растворяться в мицеллах. Используя ионные и неионогенные ПАВ, можно получать смешанные мицеллы, которые часто больше по размерам и числу молекул в мицелле. Если раствор ПАВ содержит поверхностноактивный полимер, на поверхности раздела образуется смешанная адсорбционная пленка полимера и ПАВ. Взаимодействие полимер -ПАВ может происходить и на поверхности мицелл. Когда такие мицеллярные растворы нагнетаются в нефтяной пласт, происходит растворение нефти в мицеллах. [c.55]

Специфические особенности адсорбции полимеров необходимо иметь в виду и при рассмотрении адгезии полимеров к твердым телам, в которой адсорбционные силы играют основную роль. Действительно, адгезионное взаимодействие на границе раздела полимер — твердое тело есть прежде всего адсорбционное взаимодействие между двумя телами. Адсорбция полимеров на поверхности твердого тела определяет особенности структуры граничного слоя, характер упаковки макромолекул в граничных слоях, а следовательно, подвижность цепей, их релаксационные и другие свойства. Адсорбция не только определяет конечные физико-химические и физико-механические свойства полимерных материалов, но и играет существенную роль в ходе формирования полимерного материала и при его переработке, когда эти процессы протекают в присутствии твердых тел иной природы — наполнителей, пигментов, на поверхности металлов, стекла и др. Первой стадией ряда технологических процессов — образования клеевых соединений, нанесения лакокрасочных покрытий — и является адсорбция полимеров на поверхности. Естественно поэтому, насколько важны исследования процессов адсорбции полимеров на твердых поверхностях. [c.11]

Рассмотрим факторы, влияющие на адсорбционное взаимодействие пигмента и полимера. [c.97]

Адсорбция полимера на пигменте зависит от наличия реакционноспособных групп на поверхности пигмента, активных групп полимера и характера связи, возникающей при образовании адсорбционных слоев. Благодаря тому что на поверхности пигмента всегда имеются группы, способные взаимодействовать с функциональными группами полимера, в ряде случаев имеет место хемосорбция. Пример возможного хемосорбционного взаимодействия полимера и пигмента [c.98]

Когда ПАВ растворяют в воде, оно стремится адсорбироваться на поверхности газ - жидкость. Вследствие адсорбции на поверхности раздела устанавливается более высокая концентрация ПАВ, чем в объеме раствора. Выше критической концентрации, зависящей от структуры молекул ПАВ и физико-химических условий, эти молекулы ПАВ образуют агрегаты, называемые мицеллами (рис. 4.2). Такую концентрацию называют критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Мицеллы представляют собой сферические агрегаты молекул ПАВ, содержащие от 20 до 100 молекул. Образование мицелл в водном растворе приводит к возникновению б водной фазе локальных неполярных сред. Любые растворимые в нефти вещества, такие, как краски, пигменты или неполярные масла, могут растворяться в мицеллах (рис. 4.2, Б). Используя ионные и неионо-генные ПАВ, можно получать смешанные мицеллы, которые часто больше по размерам и числу молекул в мицелле (рис. 4.2, А). Если раствор ПАВ содержит поверхностно-активный полимер, на поверхности раздела образуется смешанная адсорбционная пленка полимера и ПАВ. Взаимодействие полимер - ПАВ может происходить и на поверхности мицелл (рис. 4.2,6 и 4.2,Г). Когда такие мицел- [c.65]

Лакокрасочные материалы представляют собой сложные многокомпонентные системы с полимерной дисперсионной средой (полимер, растворитель) и твердой дисперсной фазой в виде пигментов и наполнителей. Для них. характерны общие закономерности граничных взаимодействий в наполненных полимерах и влияние на эти взаимодействия поверхностно-активных веществ (ПАВ). Адсорбируясь на поверхности пигментов и наполнителей, ПАВ изменяют ее природу и тем самым влияют на взаимодействие основных компонентов лакокрасочной системы пигмента и пленкообразующего. В связи с этим использование ПАВ в качестве адсорбционных модификаторов поверхности пигментов является эффективным способом регулирования свойств лакокрасочных материалов и покрытий, а также совершенствования процессов их получения. [c.5]

Процесс наполнения (пигментирования) лакокрасочных систем связан с совмещением твердой дисперсной фазы с полимерным свя.зующим, и его эффективность определяется взаимодействием частиц пигмента и наполнителя с полимерной средой. В основе этого взаимодействия, как и для всех наполненных полимеров, лежат процессы, происходящие на границе раздела твердая фаза — полимерная среда. Это адсорбционные процессы, смачивание, адгезия, обусловливающие распределение твердых частиц наполнителя в полимере, а также характер и прочность возникающих при этом структур [15]. [c.12]

Очевидно, что установление закономерностей активирующего действия ПАВ в полимерных системах, а следовательно, и условий их эффективного использования может базироваться на знании особенностей адсорбционного взаимодействия ПАВ с наполнителями (пигментами) в полимерных системах и его влиянии на адсорбцию полимеров и структурирование систем. Такой путь и был использован авторами, в результате были созданы физико-химические основы процесса адсорбционной активности наполнителей с помощью ПАВ и определены оптимальные условия активации. [c.15]

Сопоставление структурообразования в модельных системах с адсорбционным взаимодействием ПАВ и полимеров с поверхностью наполнителя, а также с физикомеханическими свойствами реальных материалов (прочность при разрыве, при сдвиге, защитные свойства покрытий) позволило определить основные закономерности и механизм адсорбционной активации наполнителей и пигментов [40]. Они могут быть проиллюстрированы рис. 31, на котором изменение структурообразования в наполненных модельных системах и физикомеханических свойств материалов (кривые 1, 5) сопоставлено с адсорбционными процессами в этих системах (кривые 2, 2, 4). Установлено, что активирующее действие ПАВ, выражающееся в повышении прочности структур в модельных системах и реальных материалах, проявляется лишь при определенной оптимальной концентрации ПАВ (кривая 3). [c.61]

Взаимодействие с пленкообразующими. Молекулы пленкообразующих хемосорби-руются на поверхности частиц П. л. м., создавая структурированный слой толщиной 8—20 нм (80— 200 A). Избирательный характер хемосорбции (на различных активных центрах П. л. м. сорбируются молекулы олигомеров и полимеров с различными полярными группами) обусловливает выбор как самого П. л. м., так и способа его обработки применительно к данному пленкообразующему. При отсутствии или недостатке в последнем полярных групп, способных взаимодействовать с активными центрами частиц П. л. м., а также больших молекул, к-рые могут образовывать толстые адсорбционные слои, затрудняется диспергирование пигмента и происходит его флокуляция. Это приводит к получению материалов с низкими малярно-технич., защитными и декоративными свойствами. Пленки на основе таких материалов не имеют блеска, в них возникают внутренние напряжения, ускоряющие старение и разрушение покрытий. [c.299]

Окрашенные комплексы могут быть эффективно использованы для прочного окрашивания любых полимеров, в том числе и не связывающих красителей при обычном адсорбционном крашении. Важно также установление закономерности изменения цветности красителей, в том числе и органических пигментов, вследствие взаимодействия макрорадикалов с хромофорными и ауксохромны-ми группами при совместной механической переработке полимеров красителями и пигментам . [c.294]

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]

Из рассмотрения закономерностей действия ПАВ при сухом диспергировании пигментов и наполнителей можно сделать вывод, что эти закономерности, несмотря на отдельные особенности, обусловленные свойствами свежеобразованной поверхности, в основном аналогичны обнаруженным при диспергировании пигментов в связующих, т. е. необходимо неполное покрытие поверхности пигментов адсорбционным слоем модификатора и необратимое закрепление на ней вводимого ПАВ. Однако в отличие от взаимодействия ПАВ и пигментов в растворах полимера вводимые модификаторы адсорбируются на поверхности пигментов необратимо независимо от своей природы, т. е. в некоторых случаях могут быть использованы добавки, в обычных условиях адсорбирующиеся на пигментах физически. [c.113]

Установленные А. Б. Таубман и С. Н. Толстой - закономерности адсорбционной модификации минеральных пигментов и наполнителей позволяют обоснованно устанавливать оптимальные условия модификации твердой дисперсной фазы. Эти условия сводятся к необходимости неполного насыщения поверхности пигмента прочно связанным с ней и не вытесняемым полимером хемосорб-ционным слоем, что обусловливает повышение дисперсности пигмента и возможность более полного взаимодействия полимера с поверхностью пигмента. Это, в свою очередь, способствует возникновению в наполненных (пигментированных) системах (покрытиях) наиболее развитых структур наполнитель—полимер, что приводит к улучшению физнко-механических и защитных свойств покрытий, а также к интенсификации процесса диспергирования и повышению стабильности эмалей. [c.121]

Окрашенные полимерные материалы представляют собой коллоидны системы, в которых дисперсная фаза (пигмент) распределена в дисперсионной среде (полимер, его раснлав или раствор). Свойства таких систем в большой мере определяются процессами адсорбционного взаимодействия между полимером и поверхностью пигментных частиц. Чем интенсивнее это взаимодействие, тем лучше смачивание агрегированных частиц пигмента и их диспергируемость в полимерной среде, т. е. лучше окрашиваемость полимера. Поскольку пигменты являются пористыми адсорбентами, адсорбционные процессы должны рассматриваться с учетом их пористой структуры. [c.97]

Введение пигмента в расплав полимера существенно изменяет поверхностное натяжение системы. Взаимодействие пигмента и полимера является адгезионным взаимодействием, которое может осуществляться за счет нолярных, ориентационных, дисперсионных, водородных, электрических и химических сил или их сочетания. Чаще всего при получении выпускных форм пигментов носитель инертен и не имеет функциональных групп, а пигмент содержит активные группы. В этом случае имеет место адсорбционное взаимодействие пигмент — расплав носителя, в результате которого и изменяются поверхностное натяжение и реологические свойства системы пигмент — расплав. [c.118]

Модифицирующее действие ПАВ связано с образованием на поверхности частиц их адсорбционных слоев, поэтому адсорбция ПАВ на пигментах является первоопределяющим фактором действия их как модификаторов (активаторов). Вследствие того что в многокомпонентных лакокрасочных системах она осуществляется в условиях конкурентной адсорбции на пигменте других компонентов, особенно полимера, прочность адсорбционной связи ПАВ с поверхностью пигмента играет решающую роль. Взаимное влияние адсорбции ПАВ и полимера определяет состав адсорбционного слоя на поверхности частиц пигмента, что в свою очередь резко сказывается на условиях взаимодействия частиц пигмента в полимере (природа и характер прослоек) и, следовательно, на коагуляционном структурообразовании в наполненных системах. Характер и прочность структур наполненных полимерных материалов обусловливают их свойства. [c.15]

На рис. 1 представлена схема изменения величины адсорбции А полимера (нерхлорвиниловой смолы — ПХВС) на исследованных дисперсных пигментах в зависимости от степени насыщения поверхности адсорбционным слоем модификатора (а) и его молекулярной природы (кривые 1,2). При физическом взаимодействии ПАВ с пигментами адсорбция полимера на их поверхности по мере насыщения ее модификатором не изменяется по сравнению с исходными пигментами вследствие вытеснения ПАВ полимером (кривая 1). [c.348]

В наполненных полимерных материалах (в том числе и лакокрасочных, в которых пигменты по существу являются наполнителями) возникают структуры, прочность и характер которых определяются взаимодействием частиц твердой фазы с компонентами окружающей среды и в первую очередь с полимером [1]. Такое взаимодействие мо кет изменяться и регулироваться с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), используемых в качестве модификаторов поверхности минеральных наполнитед[ей и пигментов путем создания на ней ориентированного адсорбционного полимерофильного слоя. Исследование процессов структурообразования в полимерах и его закономерностей позволяет обоснованно определять оптимальные условия изготовления материалов с заданной дисперсной структурой и улучшенными свойствами. [c.348]

Полимеры, содержащие активные группы, способные к хемо-сорбционному взаимодействию с поверхностью пигмента, являются поверхностно-активными полимерами. В том случае, когда поверхность пигмента и полимер не содержат групп, способных вступать в хемосорбционное взаимодействие, пигменты следует модифицировать полимерными добавками. Это можно осуществить путем адсорбции полимера из раствора на частицах пигмента или прививкой полимера механохимическим способом. На поверхности пигмента (как правило, обладающего гидрофильными свойствами) создается адсорбционный полнмерофнльный слой (рис. 62). При этом внутренняя часть адсорбционного слоя образована активными группами и определяет прочность связи с пигментом, а наружная часть образована углеводородными радикалами, ориентированными в полимерную среду, и определяет полимерофильность пигмента. Природа активных групп полимера и поверхности пигмента определяет характер возникающей между ними связи — прочной хемосорбционной или непрочной физической. [c.99]

Оптимальное, неполное насыщение поверхности пигмента адсорбционным слоем ПАВ, при котором проявляется их активирующее действие, колеблется в широком диапазоне (табл. 7). При этом степень насыщения хемосорбционного слоя ПАВ при максимальной прочности систем зависит от молекулярной природы полимера, определяющей взаимодействие его с поверхностью твердой фазы по соответствующим активным центрам и их топографии. Наименьшее значение V характерно для систем, в которых модификатор и полимер взаимодействуют с одноименными участками поверхности пигмента (например, ПСХС и СК на ТЮг и др.). [c.63]

Как известно, ПАВ, образуя ориентированный адсорбционный слой на поверхности частиц, лиофилизует ее, сближая с молекулярной природой полимерного связующего. Это способствует стабилизации пигмента в связующем и его лучшему распределению, облегчает процессы диспергирования. В лакокрасочных системах на поверхности пигмента происходит конкурентное взаимодействие модификатора и других компонентов, главным образом полимера. Поэтому эффективность применяемых ПАВ зависит от свойств внутренней части адсорбционного ориентированного слоя, образованного полярными группами модификатора, и внешней части, т. е. от молекулярной природы углеводородных радикалов. Внутренний слой обеспечивает прочность связи с поверхностью частиц и предотвращает вытеснение ПАВ полимером, а наружная часть адсорбционного слоя — молекулярное сродство модифицированной поверхности к полимеру. В соответствии с этим эффективными модификаторами пигментов и наполнителей являются хемосорбирующиеся на них ПАВ, прочно связанные с поверхностью пигментных частиц. Установлено, что хемосорбция осуществляется при взаимодействии а) анионоактивных ПАВ (длинноцепочечные жирные кислоты) с наполнителями основной природы (соли и оксиды основных металлов — MgO, СаСОз и др.) б) катионоактивных ПАВ (алифатические амины, четвертичные аммониевые основания) с наполнителями кислой природы, основной составной частью которых является ЗЮг в) ПАВ указанных видов с наполнителями, обладающими амфотерными свойствами (ТЮг, РегОз) г) солей жирных кислот с наполнителями любой природы. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология