Was sind die Grundsätze und Anwendungen von Netzmitteln?
I. Der Begriff des Benetzungsmittels
Das grundlegende Merkmal der Molekülstruktur des Netzmittels ist, dass ein Ende des Moleküls eine hydrophile Gruppe (Kettensegment) und das andere Ende eine hydrophobe Gruppe (Kettensegment) der chemischen Substanz aufweist. Allgemein ausgedrückt bedeutet dies, dass die Moleküle hydrophil bzw. hydrophob sind.
Wenn es sich um ein Harz auf Wasserbasis handelt, verstehe ich den Benetzungsmechanismus (hauptsächlich bei Harzen auf Wasserbasis) wie folgt:
Mechanismus: Wenn das Harz auf Wasserbasis auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen wird, befindet sich ein Teil des Netzmittels an der Unterseite der Beschichtung, die mit der zu benetzenden Oberfläche in Kontakt steht, die lipophilen Kettensegmente werden an der festen Oberfläche adsorbiert, und die hydrophilen Gruppen reichen nach außen in das Wasser. Der Kontakt zwischen dem Wasser und dem Substrat wird in einen Kontakt zwischen dem Wasser und den hydrophilen Gruppen des Benetzungsmittels umgewandelt, wodurch eine Sandwichstruktur mit dem Benetzungsmittel als Mittelschicht entsteht. Dadurch lässt sich die Wasserphase leichter verteilen, so dass der Zweck der Benetzung erreicht wird. Ein anderer Teil des Benetzungsmittels befindet sich auf der Oberfläche der Flüssigkeit, seine hydrophile Gruppe erstreckt sich auf das flüssige Wasser, hydrophobe Gruppen sind der Luft ausgesetzt, die Bildung einer Einzelmolekülschicht verringert die Oberflächenspannung der Beschichtung, wodurch die Beschichtung das Substrat besser benetzt, um den Zweck der Benetzung zu erreichen.
Zweitens, wie ist die Benetzungsleistung von Flüssigkeiten
Die Benetzungsleistung ist ein Maß für die Affinität von flüssigen Stoffen zu festen Stoffen. Die wichtigsten Formen der Leistung sind: a, die feste Oberfläche der Benetzung; b, in der festen Oberfläche der Ausbreitung; c, in der festen Oberfläche der Penetration.
Einfach ausgedrückt, gute Benetzungseigenschaften der Flüssigkeit ist leicht auf der festen Oberfläche zu verbreiten, leicht auf die feste Oberfläche der Lücke zu durchdringen.
Drittens: Der Einfluss des intrinsischen Faktors auf die Benetzungsleistung von Flüssigkeiten
Die Benetzungsleistung ist eine relative Ausdrucksform, d. h., sie hängt von den Eigenschaften der Flüssigkeit und des Festkörpers selbst ab, wobei die wichtigste Eigenschaft die relative Größe der Oberflächenspannung von Flüssigkeit und Festkörper ist. Je kleiner die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, je größer die Oberflächenspannung des Festkörpers, desto besser ist die Benetzungsleistung der Flüssigkeit auf dem Festkörper, die Flüssigkeit kann sich gut auf der festen Oberfläche verteilen.
Viertens, die Messung der Benetzungsfähigkeit von Flüssigkeiten
Die Größe der Flüssigkeit Benetzungsfähigkeit kann verwendet werden, um die Flüssigkeit auf der festen Oberfläche zu verbreiten, die Bildung der Kontaktwinkel θ zu messen. Je kleiner der Kontaktwinkel θ, desto besser die Benetzungsleistung der Flüssigkeit auf dem Festkörper, θ ist gleich Null, die beste Benetzungsleistung. Wo θ = 90 ° ist ein wichtiger Parameter, weil θ 90 °, kann die Flüssigkeit nicht mehr feste Oberfläche spontane Ausbreitung Benetzung werden.
Der Kontaktwinkel kann nach folgender Formel berechnet werden: cosθ= (γs-γsl)/γl
wo:
γs ist die Oberflächenspannung des Festkörpers.
γl ist die Oberflächenspannung der Flüssigkeit.
γsl ist die Grenzflächenspannung zwischen der flüssigen und der festen Oberfläche. γsl ist im Vergleich zu γs und γl sehr klein und kann bei Berechnungen manchmal ignoriert werden.
Neben dem Kontaktwinkel θ zur Messung der Benetzungsleistung kann der Ausbreitungskoeffizient auch zur Angabe der Größe der Benetzungskapazität verwendet werden. Seine physikalische Bedeutung für ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen kann in der Benetzungsfläche der Festkörperoberfläche, ausgedrückt in cm2/g, liegen. Je besser die Benetzungsleistung der Flüssigkeit ist, desto größer ist die Benetzungsfläche. Der Ausbreitungskoeffizient, ausgedrückt in S, lautet die Formel: S = γs - γsl - γl; wenn S größer als Null ist, kann die Flüssigkeit spontan die feste Oberfläche benetzen.
V. Faktoren, die die Benetzungsfähigkeit beeinflussen
1, die chemische Struktur und Zusammensetzung der Flüssigkeit und des zu benetzenden Feststoffs. Sie wirken sich hauptsächlich auf die Größe der Oberflächenspannung aus und beeinflussen die Benetzungsfähigkeit.
2, der Grad der Rauheit der festen Oberfläche. Zum Beispiel, θ 90 °, die Oberflächenrauhigkeit erhöht den Kontaktwinkel wird größer und schwierig zu benetzen.
3, der Grad der Verschmutzung von festen Oberflächen. Die Verschmutzung fester Oberflächen ist in der Regel nicht förderlich für die Benetzung. Daher sollte das Substrat vor der Beschichtung dekontaminiert werden.
4, Tensid. Die Zugabe von Tensiden zu der Flüssigkeit kann die Oberflächenspannung wirksam verringern und die Benetzung erleichtern.
5、Die Temperatur hat einen direkten Einfluss auf die Oberflächenspannung des Materials, was bei der praktischen Arbeit berücksichtigt werden sollte.
Sechstens, die Anwendung der Theorie
Aus der obigen grundlegenden Theorie lässt sich schließen, dass es von der Oberflächenspannung der Beschichtung abhängt, ob sie einen Benetzungseffekt auf dem Substrat erzeugen kann. Wenn die Oberflächenspannung der Beschichtung gleich oder geringer als die Oberflächenspannung des festen Substrats ist, wird sie sich gut auf der festen Oberfläche verteilen.
In der Praxis gibt es auch ein Maß für die Wahl der Benetzungsmittel, sollten wir wählen, ein Benetzungsmittel, die effektiv reduzieren kann die Oberflächenspannung der Beschichtung zur Verbesserung der Selektivität des Materials.
VII. Oberflächenspannungstabelle üblicher Stoffe
| Material | Oberflächenspannung[mN/m{dyn/cm}] |
| Wasser | 72.2 |
| Glykol | 48.4 |
| o-Xylol | 30 |
| Ethylenglykolmonoethyletheracetat | 28.7 |
| n-Butylacetat | 25.2 |
| Kolophonium | 24 |
| n-Butanol | 24.6 |
| Methylisobutylketon | 23.6 |
| Methylethylketon | 24.6 |
| Melaminharz (Typ HMMM) | 58 |
| Epoxidharz (Epikote 828) | 45 |
| Methylpolymethylacrylat | 41 |
| 65% Sojabohnenöl-Fettsäure-Alkydharz | 37 |
| Ölfreies Alkydharz | 47 |
| Modaflow-Ausgleichsmittel | 32 |
| Weißblech (unbeschichtet/beschichtet) | 35~45 |
| Phosphatbehandelter Stahl | 40~45 |
| Aluminium | 37~45 |
| Alkydharz-Grundierung | 70 |
| Glas | 70 |
| Polymer | Yc(达因/cm) |
| Harnstoff-Formaldehyd-Harz | 61 |
| Zellulose | 45 |
| Polyacrylnitril | 44 |
| Polyethylen-Oxid | 43 |
| Polyethylenterephthalat | 43 |
| Nylon 66 | 42.5 |
| Nylon 6 | 42 |
| Polysulfon | 41 |
| Polymethylmethacrylat | 40 |
| Polyvinylidenchlorid | 40 |
| Polyvinylchlorid | 39 |
| Polyvinylalkohol Acetal | 38 |
| Chlorsulfoniertes Polyethylen | 37 |
| Polyvinylacetat | 37 |
| Polyvinylalkohol | 37 |
| Polystyrol | 32.8 |
| Nylon 1010 | 32 |
| Polybutadien(cis) | 32 |
| Polyethylen | 31 |
| Polyurethan | 29 |
| Polyvinylchlorid | 28 |
| Polyvinylbutyral | 28 |
| Butylkautschuk | 27 |
| Polyvinylidenchlorid | 25 |
| Polydimethylsiloxan | 24 |
| Polytrifluorethylen | 22 |
| Silikongummi | 22 |
| Polytetrafluorethylen | 18.5 |
| Perfluoropropylen | 16.2 |
| Perfluorooctylmethacrylat | 10.6 |