Quels sont les principes et les applications des agents mouillants ?
I. Le concept d'agent mouillant
La caractéristique fondamentale de la structure moléculaire de l'agent mouillant est qu'une extrémité de la molécule comporte un groupe hydrophile (segment de chaîne), l'autre extrémité comportant un groupe hydrophobe (segment de chaîne) de la substance chimique. En termes généraux, cela signifie que les molécules sont respectivement hydrophiles et hydrophobes.
Lorsque la résine est une résine à base d'eau, je comprends le mécanisme de mouillage (principalement pour les résines à base d'eau) comme suit :
Mécanisme : Lorsque la résine à base d'eau est enduite sur la surface du substrat, une partie de l'agent mouillant se trouve au fond de l'enduit, en contact avec la surface à mouiller, les segments de chaîne lipophiles sont adsorbés sur la surface solide et les groupes hydrophiles s'étendent vers l'extérieur dans l'eau. Le contact entre l'eau et le substrat se transforme en un contact entre l'eau et les groupes hydrophiles de l'agent mouillant, formant une structure en sandwich avec l'agent mouillant comme couche intermédiaire. La phase aqueuse se répand plus facilement, ce qui permet d'atteindre l'objectif de mouillage. Une autre partie de l'agent mouillant existe à la surface du liquide, son groupe hydrophile s'étend à l'eau liquide, les groupes hydrophobes sont exposés à l'air, la formation d'une couche d'une seule molécule réduit la tension superficielle du revêtement, incitant le revêtement à mieux mouiller le substrat, afin d'atteindre l'objectif de mouillage.
Deuxièmement, quelle est la performance de mouillage des liquides ?
La performance de mouillage est une mesure de l'affinité des substances liquides pour les substances solides. Les principales formes de performance sont : a, la surface solide du mouillage ; b, la surface solide de l'étalement ; c, la surface solide de la pénétration.
En d'autres termes, les bonnes propriétés de mouillage du liquide lui permettent de s'étaler facilement sur la surface solide et de pénétrer facilement la surface solide de l'espace.
Troisièmement, l'influence de la performance de mouillage des liquides du facteur intrinsèque
La performance de mouillage est une forme d'expression relative, c'est-à-dire qu'elle dépend des caractéristiques du liquide et du solide, dont la plus importante est la taille relative de la tension superficielle du liquide et du solide. Plus la tension superficielle du liquide est faible, plus la tension superficielle du solide est élevée, meilleure est la performance de mouillage du liquide sur le solide, le liquide sera capable de bien s'étaler sur la surface du solide.
Quatrièmement, la mesure de la capacité de mouillage des liquides
La taille de la capacité de mouillage du liquide peut être utilisée pour étaler le liquide sur la surface solide, la formation de l'angle de contact θ pour mesurer. Plus l'angle de contact θ est petit, meilleure est la performance de mouillage du liquide sur le solide, θ est égal à zéro, la meilleure performance de mouillage. Où θ = 90° est un paramètre important, car θ 90°, le liquide ne peut plus se répandre spontanément dans la surface solide mouillante.
L'angle de contact peut être calculé par la formule suivante : cosθ= (γs-γsl)/γl
où :
γs est la tension superficielle du solide.
γl est la tension superficielle du liquide.
γsl est la tension interfaciale entre les surfaces liquides et solides. γsl est très petite par rapport à γs et γl, et peut parfois être ignorée dans les calculs.
Outre l'angle de contact θ pour mesurer la performance de mouillage, le coefficient d'étalement peut également être utilisé pour indiquer l'importance de la capacité de mouillage. Sa signification physique pour un certain volume de liquide peut être l'aire de mouillage de la surface solide, exprimée en cm2/g. Plus le liquide est mouillant, plus la surface mouillante est grande. Le coefficient d'étalement est exprimé en S, selon la formule suivante : S = γs - γsl - γl ; lorsque S est supérieur à zéro, le liquide peut mouiller spontanément la surface solide.
V. Facteurs affectant la capacité de mouillage
1, la structure chimique et la composition du liquide et du solide à mouiller. Elles affectent principalement la taille de la tension superficielle et la capacité de mouillage.
2, le degré de rugosité de la surface solide. Par exemple, θ 90°, la rugosité de la surface augmente l'angle de contact devient plus grand et difficile à mouiller.
3, le degré de contamination des surfaces solides. La pollution des surfaces solides n'est généralement pas propice au mouillage. Le substrat doit donc être décontaminé avant le revêtement.
4, les surfactants. L'ajout de tensioactifs au liquide peut réduire efficacement la tension superficielle et faciliter le mouillage.
5、La température a un effet direct sur la tension superficielle du matériau, ce qui doit être pris en compte dans les travaux pratiques.
Sixièmement, l'application de la théorie
La théorie de base ci-dessus permet de conclure que la capacité du revêtement à produire un effet mouillant sur le substrat dépend de la tension superficielle du revêtement. Lorsque la tension superficielle du revêtement est égale ou inférieure à la tension superficielle du substrat solide, le revêtement s'étale bien sur la surface solide.
Dans la pratique, il existe également une mesure du choix de l'agent mouillant, nous devrions choisir un agent mouillant qui peut réduire efficacement la tension superficielle du revêtement afin d'améliorer la sélectivité du matériau.
VII. Tableau des tensions superficielles de substances courantes
| matériel | tension superficielle[mN/m{dyn/cm}] |
| L'eau | 72.2 |
| Glycol | 48.4 |
| o-Xylène | 30 |
| Acétate d'éther monoéthylique d'éthylène glycol | 28.7 |
| Acétate de n-butyle | 25.2 |
| Rosine | 24 |
| n-Butanol | 24.6 |
| Méthylisobutylcétone | 23.6 |
| Méthyléthylcétone | 24.6 |
| Résine de mélamine (type HMMM) | 58 |
| Résine époxy (Epikote 828) | 45 |
| Acrylate de méthyle polyméthylique | 41 |
| 65% Résine alkyde d'acide gras d'huile de soja | 37 |
| Résine alkyde sans huile | 47 |
| Agent de nivellement Modaflow | 32 |
| Fer-blanc (non revêtu/revêtu) | 35~45 |
| Acier traité au phosphate | 40~45 |
| Aluminium | 37~45 |
| Primaire à base de résine alkyde | 70 |
| Verre | 70 |
| Polymère | Yc(达因/cm) |
| Résine urée-formol | 61 |
| Cellulose | 45 |
| Polyacrylonitrile | 44 |
| Oxyde de polyéthylène | 43 |
| Polyéthylène téréphtalate | 43 |
| Nylon 66 | 42.5 |
| Nylon 6 | 42 |
| Polysulfone | 41 |
| Polyméthacrylate de méthyle | 40 |
| Chlorure de polyvinylidène | 40 |
| Chlorure de polyvinyle | 39 |
| Alcool polyvinylique Acétal | 38 |
| Polyéthylène chlorosulfoné | 37 |
| Acétate de polyvinyle | 37 |
| Alcool polyvinylique | 37 |
| Polystyrène | 32.8 |
| Nylon 1010 | 32 |
| Polybutadiène (cis) | 32 |
| Polyéthylène | 31 |
| Polyuréthane | 29 |
| Chlorure de polyvinyle | 28 |
| Butyral de polyvinyle | 28 |
| Caoutchouc butyle | 27 |
| Chlorure de polyvinylidène | 25 |
| Polydiméthylsiloxane | 24 |
| Polytrifluoroéthylène | 22 |
| Caoutchouc de silicone | 22 |
| Polytétrafluoroéthylène | 18.5 |
| Perfluoropropylène | 16.2 |
| Méthacrylate de perfluorooctyle | 10.6 |