Melyek a nedvesítőszerek alapelvei és alkalmazásai?
I. A nedvesítőszer fogalma
A nedvesítőszer molekulaszerkezetének alapvető jellemzője, hogy a molekula egyik végén egy hidrofil csoport (láncszegmens), a másik végén pedig a kémiai anyag hidrofób csoportja (láncszegmens) található. Általánosságban ez azt jelenti, hogy a molekulák hidrofilek, illetve hidrofóbok.
Ha a gyanta vízbázisú gyanta, akkor a nedvesedési mechanizmust (főleg a vízbázisú gyanták esetében) a következőképpen értelmezem:
Mechanizmus: A vízbázisú gyanta bevonata a hordozó felületén, a nedvesítőszer egy része a bevonat alján van, amely érintkezik a nedvesítendő felülettel, a lipofil láncszegmensek adszorbeálódnak a szilárd felületen, és a hidrofil csoportok kifelé nyúlnak a vízbe. A víz és a hordozó közötti kapcsolat a víz és a nedvesítőszer hidrofil csoportjai közötti kapcsolattá alakul, szendvicsszerkezetet képezve, amelyben a nedvesítőszer a középső réteg. A vízfázis könnyebben terjed, hogy elérje a nedvesítés célját. Egy másik része a nedvesítőszer, létezik a folyadék felületén, a hidrofil csoportja kiterjed a folyékony vízre, hidrofób csoportok kitéve a levegőnek, az egy molekula réteg kialakulása, csökkenti a bevonat felületi feszültségét, ami a bevonat jobb nedvesítését eredményezi a szubsztrátumon, a nedvesítés céljának elérése érdekében.
Másodszor, mi a folyadék nedvesítési teljesítménye
A nedvesedési teljesítmény a folyékony anyagok szilárd anyagokhoz való affinitását méri. A teljesítmény fő formái: a, a nedvesítés szilárd felületén; b, a terjedés szilárd felületén; c, a penetráció szilárd felületén.
Egyszerűen fogalmazva, a folyadék jó nedvesítő tulajdonságai könnyen elterjednek a szilárd felületen, könnyen behatolnak a rés szilárd felületére.
Harmadszor, a folyadék nedvesedési teljesítményének hatása a belső tényezőre
A nedvesítési teljesítmény egy relatív kifejezési forma, vagyis maga a folyadék és a szilárd anyag jellemzői, amelyek közül a legfontosabb a folyadék és a szilárd anyag felületi feszültségének relatív mérete. Minél kisebb a folyadék felületi feszültsége, minél nagyobb a szilárd anyag felületi feszültsége, annál jobb a folyadék nedvesítési teljesítménye a szilárd anyagon, a folyadék képes lesz jól elterülni a szilárd felületen.
Negyedszer, a folyadék nedvesítési képességének mérése
A folyadék nedvesítő képességének mérete a folyadék szilárd felületen való elterjedésére használható, a θ érintkezési szög kialakulásának mérésére. Minél kisebb a θ érintkezési szög, annál jobb a folyadék nedvesedési teljesítménye a szilárd felületen, θ egyenlő nullával, a legjobb nedvesedési teljesítmény. Ahol θ = 90 ° fontos paraméter, mert θ 90 °, a folyadék már nem lehet szilárd felület spontán terjedő nedvesítése.
Az érintkezési szög a következő képlettel számítható ki: cosθ= (γs-γsl)/γl
ahol:
γs a szilárd anyag felületi feszültsége.
γl a folyadék felületi feszültsége.
γsl a folyadék és a szilárd felület közötti határfelületi feszültség. A γsl nagyon kicsi a γs és γl értékekhez képest, és a számítások során néha figyelmen kívül hagyható.
A nedvesedési teljesítmény mérésére szolgáló θ érintkezési szög mellett a nedvesedési képesség nagyságának jelzésére a terjedési együttható is használható. Fizikai jelentősége egy bizonyos mennyiségű folyadék esetében a szilárd felület nedvesedési felületében lehet, amelyet cm2/g-ban fejezünk ki. Minél jobb a folyadék nedvesítési teljesítménye, annál nagyobb a nedvesedési felület. A terjedési együttható S-ben kifejezve a képlet a következő: S = γs - γsl - γl; ha S nagyobb, mint nulla, akkor a folyadék spontán a szilárd felület nedvesedésébe kerülhet.
V. A nedvesítő képességet befolyásoló tényezők
1, a folyadék és a nedvesített szilárd anyag kémiai szerkezete és összetétele. Elsősorban a felületi feszültség méretét befolyásolja, és befolyásolja a nedvesítő képességet.
2, a szilárd felület érdessége. Például, θ 90 °, a felületi érdesség növeli az érintkezési szöget nagyobb lesz és nehezen nedvesedik.
3, a szilárd felületek szennyeződésének mértéke. A szilárd felületek szennyezettsége általában nem kedvez a nedvesedésnek. Tehát az aljzatot a bevonás előtt fertőtleníteni kell.
4, felületaktív anyag. A felületaktív anyagok hozzáadása a folyadékhoz hatékonyan csökkentheti a felületi feszültséget és megkönnyítheti a nedvesedést.
5、A hőmérséklet közvetlen hatással van az anyag felületi feszültségére, amit a gyakorlati munkában figyelembe kell venni.
Hatodszor, az elmélet alkalmazása
A fenti alapelméletből arra lehet következtetni, hogy a bevonat felületi feszültségétől függ, hogy a bevonat képes-e nedvesítő hatást kifejteni a hordozón. Ha a bevonat felületi feszültsége egyenlő vagy kisebb, mint a szilárd szubsztrátum felületi feszültsége, akkor a bevonat jól elterül a szilárd felületen.
A gyakorlatban van egy intézkedés a nedvesítőszer kiválasztására is, olyan nedvesítőszert kell választanunk, amely hatékonyan csökkenti a bevonat felületi feszültségét az anyag szelektivitásának javítása érdekében.
VII. Közönséges anyagok felületi feszültségtáblázata
| anyag | felületi feszültség[mN/m{dyn/cm}] |
| Víz | 72.2 |
| Glikol | 48.4 |
| o-Xilol | 30 |
| Etilénglikol-monoetiléter-acetát | 28.7 |
| n-Butil-acetát | 25.2 |
| Rosin | 24 |
| n-Butanol | 24.6 |
| Metil-izobutil-keton | 23.6 |
| Metil-etil-keton | 24.6 |
| Melamin gyanta (HMMM típus) | 58 |
| Epoxigyanta (Epikote 828) | 45 |
| Metil-polimetil-akrilát | 41 |
| 65% Szójababolaj zsírsavas alkidgyanta | 37 |
| Olajmentes alkidgyanta | 47 |
| Modaflow szintezőanyag | 32 |
| Ónlemez (bevonat nélküli/bevonatú) | 35~45 |
| Foszfátkezelt acél | 40~45 |
| Alumínium | 37~45 |
| Alkidgyanta alapozó | 70 |
| Üveg | 70 |
| Polimer | Yc(达因/cm) |
| Urea-formaldehid gyanta | 61 |
| Cellulóz | 45 |
| Poliakrilnitril | 44 |
| Polietilén-oxid | 43 |
| Polietilén-tereftalát | 43 |
| Nylon 66 | 42.5 |
| Nylon 6 | 42 |
| Poliszulfon | 41 |
| Polimetil-metakrilát | 40 |
| Polivinilidén-klorid | 40 |
| Polivinil-klorid | 39 |
| Polivinil-alkohol Acetál | 38 |
| Klórszulfonált polietilén | 37 |
| Polivinil-acetát | 37 |
| Polivinil-alkohol | 37 |
| Polisztirol | 32.8 |
| Nylon 1010 | 32 |
| Polibutadién (cisz) | 32 |
| Polietilén | 31 |
| Poliuretán | 29 |
| Polivinil-klorid | 28 |
| Polyvinil-butirál | 28 |
| Butil gumi | 27 |
| Polivinilidén-klorid | 25 |
| Polydimetil-sziloxán | 24 |
| Poli-trifluor-etilén | 22 |
| Szilikon gumi | 22 |
| Poli-tetrafluor-etilén | 18.5 |
| Perfluorpropilén | 16.2 |
| Perfluoroktil-metakrilát | 10.6 |