Диспергирование

Диспергирование («перетир») компонентов является основной стадией технологического процесса получения защитных покрытий. В основе диспергирования лежат коллоидно —  химические процессы взаимодействия компонентов с пленкообразующими веществами – ПАВ и другими компонентами, входящими в защитное покрытие. Оптимальный состав для диспергирования отличается от состава готового защитного покрытия. При диспергировании происходит не измельчение частиц компонентов покрытий, а их дезагрегация до первичных частиц  (или агрегатов сравнительно малых размеров) и распределение этих частиц в пленкообразователе, облегчающее взаимодействие между твердой и жидкими фазами.

В результате этого взаимодействия происходит адсорбция различных компонентов из жидкой фазы на поверхности компонентов покрытий и их смачивание. На поверхности раздела фаз компонент покрытия – связующее концентрируются реакционноспособные  группы из пленкообразователя с образованием связей между твердой поверхностью компонента с основной массой структурированного раствора пленкообразователя. В том случае, когда число активных молекул в составе пленкообразователя недостаточно для создания оболочки на поверхности компонента, нарушается адсорбционное и, соответственно, дисперсионное равновесие, в результате чего происходит слипание частиц с образование упругих агрегатов (коагулирование) или рыхлых суспензий (флокуляция).

         Процесс диспергирования в растворах пленкообразующих веществ и ПАВ включает три стадии, совмещающиеся во времени: смачивание частиц и агрегатов компонентов покрытий раствором пленкообразователя и вытеснение с твердой поверхности адсорбированных газов; пептизацию (частичное разрушение) крупных агрегатов и флоккул компонентов до первичных частиц и агрегатов малых размеров; стабилизацию полученных дисперсий, т.е. придание им агрегативной и кинетической устойчивости. При  введении ПАВ в защитные покрытия значительно улучшается смачиваемость компонентов пленкообразователем, облегчается пептизация, повышается стабильность системы; продолжительность диспергирования при этом сокращается в 2…4 раза. Тенденция получения защитных покрытий с высокой дисперсностью не всегда технически и экономически оправдана.

         Скорость диспергирования и степень защитного покрытия в значительной мере определяются реологическими свойствами растворов пленкообразующих веществ и других компонентов суспензии.

         С повышением концентрации пленкообразователя некоторой критической величины (), когда вязкость раствора начинает резко возрастать, смачивающая и пептизирующая способности ухудшаются. При концентрации ниже  в маловязких низкоконцентрированных растворах вероятно взаимодействие между частицами компонентов, что может привести к вторичному агрегатированию компонента. В этом случае суспензия неустойчива – наблюдается расслаивание и флокуляция. При концентрации, равной , защитное покрытие устойчиво при длительном хранении.

         Свойства защитных покрытий, связанные со структурными особенностями системы (защитные свойства, физики – механические характеристики), зависят не только от структуры и свойств пленкообразующих веществ и компонентов покрытий, но и от их соотношения в системе. Это соотношение обычно выражают через объемную концентрацию компонента (ОКК), которая рассчитывается по формуле

где РК и РС – масса соответственно компонента и связующего;

ρК и ρС – плотность соответственно компонента и связующего;

К – константа.

         При определенных значениях ОКК свойства пленок резко изменяются – как правило, ухудшаются. Такое значение ОКК называют критической объемной концентрацией компонента – КОКК. Величину КОКК оценивают косвенными методами: по экспериментальным данным физико – механических показателей покрытий или пленок и по их водо- и газопроницаемости.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector