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無機顏料的潤濕過程在顏料生產過程中,無論被研磨多細的顏料粉末,總會含有一些聚集和絮凝粒子。顏料在運輸、貯存過程中,由於擠壓、受潮會進一步絮凝成大顆粒,而且顏料越細、表麵積越大、表麵能更高,更容易絮凝在一起。如果通過適當的表麵活性劑處理後,這些絮凝的大顆粒,在使用時就很容易被分散開來。 無機顏料粉末在液體中的分散主要經過以下三個階段:1.粉末的濕潤,液體不僅要濕潤粉末的表麵,還要把粉末粒子間的空氣和水分置換出來;2.通過濕潤的粉末並置換出粒子間的空氣和水分後,顏料粉末中的絮凝體和聚集體被破壞;3.被濕潤和被破壞的絮凝體和聚集體粉末在液體中保持穩定的分散狀態。也就是說分散是潤濕——分散——保持分散體穩定的過程。一般情況下,無機顏料在使用前是很少進行烘幹處理的,顏料的表麵除了夾雜著空氣,還吸附一層水膜。顏料表麵通常所吸附的水量,相當於固體表麵上所形成單分子膜所需要的水量。例如每克TiO2表麵積為10㎡,水分子吸附層厚度為10×10‐10m,單分子膜所需要的水量約為顏料重量的0.3%,所以顏料中的水分含量也是影響其分散性能的主要因素之一。固體被濕潤的好壞,可根據其接觸角來判斷,接觸角為0°表示完全濕潤,液體完全展布在固體的表麵;接觸角為180°表示完全不濕潤,液體呈水珠狀附著在固體的表麵。
固體能否在液體中良好濕潤,除了用接觸角大小來判斷外,還可測定其濕潤熱的大小來判斷,一般親水性粉末(如TiO2)在極性液體中濕潤熱大,在非極性液體中濕淚熱小,而疏水性粉末在極性和非極性液體中的濕潤熱大致上是一定的。 固體粉末在液體中的沉降速度和沉像容積的大小也可判斷其濕潤程度的好環,像TiO2這種極性大的固體在極性大的溶液中沉降容積小,在極性小的溶液中則大,而非極性固體粉未一般沉降容積都大。通過加人表麵活性劑處理後,由於表麵活性劑分子再力地定向吸附在固體的表麵,有助於降低液體的表麵張力,提高其濕洞和分散性能。 |
