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          常見問題

          水性涂料分散劑作用機理

          水性涂料使用的分散劑須水溶, 它們被選擇地吸附到粉體與水的界面上。目前常用的是陰離子型,它們在水中電離形成陰離子,并具有一定的表面活性,被粉體表面吸附。粉狀粒子表面吸附分散劑后形成雙電層,陰離子被粒子表面緊密吸附,被稱為表面離子。

          分散劑作用機理:吸附于固體顆粒的表面,使凝聚的固體顆粒表面易于濕潤。高分子型的分散劑,在固體顆粒的表面形成吸附層,使固體顆粒表面的電荷增加,提高形成立體阻礙的顆粒間的反作用力。使固體粒子表面形成雙分子層結構, 外層分散劑水有較強親合力,增加了固體粒子被水潤濕的程度,固體顆粒之間因靜電斥力而遠離;使體系均勻,懸浮性能增加,不沉淀,使整個體系物化性質一樣,使用分散劑能安定地分散液體中的固體顆粒。

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          在介質中帶相反電荷的離子稱為反離子。它們被表面離子通過靜電吸附, 反離子中的一部分與粒子及表面離子結合的比較緊密,它們稱束縛反離子。它們在介質成為運動整體,帶有負電荷,另一部分反離子則包圍在周圍,它們稱為自由反離子,形成擴散層。這樣在表面離子和反離子之間就形成雙電層。微粒所帶負電與擴散層所帶正電形成雙電層,稱動電電位。所有陰離子與陽離子之間形成的雙電層,相應的電位。

          起分散作用的是動電電位而不是熱力電位,動電電位電荷不均衡,有電荷排斥現象,而熱力電位屬于電荷平衡現象。如果介質中反離子的濃度,而擴散層中的自由反離子會由于靜電斥力被迫進入束縛反離子層,這樣雙電層被壓縮,動電電位下降,當全部自由反離子變為束縛反離子后,動電電位為零,稱之為等電點。一個穩定分散體系的形成,除了利用靜電排斥,即吸附于粒子表面的負電荷互相排斥,以阻止粒子與粒子之間的吸附/聚集而形成大顆粒而分層/沉降之外, 還要利用空間位阻效應的理論,即在已吸附負電荷的粒子互相接近時,使它們互相滑動錯開, 這類起空間位阻作用的表面活性劑一般是非離子表面活性劑。

          靈活運用靜電排斥配合空間位阻的理論, 既可以構成一個高度穩定的分散體系。高分子吸附層有一定的厚度,可以有效地阻擋粒子的相互吸附,主要是依靠高分子的溶劑化層,當粉體表面吸附層達8~9nm時,它們之間的排斥力可以保護粒子不致絮凝。所以高分子分散劑比普通表面活性劑好。

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