Apa saja prinsip dan aplikasi bahan pembasah?
Jawaban singkat: A practical additive decision starts with the exact defect: foam, poor wetting, craters, haze, or instability. The best product is usually the one that solves that defect with the safest compatibility window.
I. Konsep bahan pembasah
Ciri dasar struktur molekul zat pembasah yaitu, salah satu ujung molekul memiliki gugus hidrofilik (segmen rantai), dan ujung lainnya memiliki gugus hidrofobik (segmen rantai) zat kimia. Secara umum, ini berarti bahwa molekul-molekul tersebut masing-masing bersifat hidrofilik dan hidrofobik.
Apabila resin adalah resin berbasis air, saya memahami mekanisme pembasahan (terutama untuk resin berbasis air) sebagai berikut:
Mekanisme: Ketika resin berbasis air dilapisi pada permukaan substrat, bagian dari bahan pembasah berada di bagian bawah lapisan, yang bersentuhan dengan permukaan yang akan dibasahi, segmen rantai lipofilik teradsorpsi pada permukaan padat, dan gugus hidrofilik menjangkau ke luar ke dalam air. Kontak antara air dan substrat diubah menjadi kontak antara air dan gugus hidrofilik dari bahan pembasah, membentuk struktur sandwich dengan bahan pembasah sebagai lapisan tengah. Membuat fase air lebih mudah menyebar, untuk mencapai tujuan pembasahan. Bagian lain dari bahan pembasah, ada di permukaan cairan, gugus hidrofiliknya meluas ke air cair, gugus hidrofobik yang terpapar ke udara, pembentukan lapisan molekul tunggal, mengurangi tegangan permukaan lapisan, mendorong lapisan membasahi substrat dengan lebih baik, sehingga mencapai tujuan pembasahan.
Kedua, bagaimana kinerja pembasahan cairan
Performa pembasahan adalah ukuran afinitas zat cair terhadap zat padat. Bentuk utama performa adalah: a, permukaan padat pembasahan; b, pada permukaan padat penyebaran; c, pada permukaan padat penetrasi.
Sederhananya, sifat pembasahan yang baik dari cairan mudah menyebar pada permukaan padat, mudah menembus permukaan padat celah.
Ketiga, pengaruh kinerja pembasahan cairan dari faktor intrinsik
Kinerja pembasahan adalah bentuk ekspresi relatif, artinya, dan karakteristik cairan dan padatan itu sendiri, yang paling penting adalah ukuran relatif dari tegangan permukaan cairan dan padatan. Semakin kecil tegangan permukaan cairan, semakin besar tegangan permukaan padatan, semakin baik kinerja pembasahan cairan pada padatan, cairan akan dapat menyebar dengan baik pada permukaan padatan.
Keempat, pengukuran kemampuan pembasahan cairan
Ukuran kemampuan pembasahan cairan dapat digunakan untuk menyebarkan cairan pada permukaan padat, pembentukan sudut kontak θ untuk mengukur. Semakin kecil sudut kontak θ, semakin baik kinerja pembasahan cairan pada padatan, θ sama dengan nol, kinerja pembasahan terbaik. Dimana θ = 90 ° merupakan parameter penting, karena θ 90 °, cairan tidak dapat lagi menjadi pembasahan penyebaran spontan permukaan padat.
Sudut kontak dapat dihitung dengan rumus berikut ini: cosθ = (γs-γsl) / γl
dimana:
γs adalah tegangan permukaan padatan.
γl adalah tegangan permukaan cairan.
γsl adalah tegangan antar muka antara permukaan cair dan padat. γsl sangat kecil dibandingkan dengan γs dan γl, dan terkadang dapat diabaikan dalam perhitungan.
Selain sudut kontak θ untuk mengukur kinerja pembasahan, koefisien penyebaran juga dapat digunakan untuk menunjukkan ukuran kapasitas pembasahan. Signifikansi fisiknya untuk volume cairan tertentu dapat berada di area pembasahan permukaan padat, dinyatakan dalam cm2 / g. Semakin baik kinerja pembasahan cairan, semakin besar area pembasahan. Koefisien penyebaran dinyatakan dalam S, rumusnya adalah: S = γs - γsl - γl; ketika S lebih besar dari nol, cairan dapat secara spontan membasahi permukaan padat.
V. Faktor-faktor yang memengaruhi kemampuan pembasahan
1, struktur kimia dan komposisi cairan dan padatan yang dibasahi. Terutama mempengaruhi ukuran tegangan permukaan dan mempengaruhi kemampuan pembasahan.
2, tingkat kekasaran permukaan padat. Misalnya, θ 90 °, kekasaran permukaan meningkatkan sudut kontak menjadi lebih besar dan sulit dibasahi.
3, tingkat kontaminasi permukaan padat. Polusi permukaan padat umumnya tidak kondusif untuk pembasahan. Jadi, substrat harus didekontaminasi sebelum pelapisan.
4, surfaktan. Menambahkan surfaktan ke dalam cairan dapat secara efektif mengurangi tegangan permukaan dan memfasilitasi pembasahan.
5 、 Suhu memiliki efek langsung pada tegangan permukaan material, yang harus dipertimbangkan dalam pekerjaan praktis.
Keenam, penerapan teori
Dapat disimpulkan dari teori dasar di atas bahwa apakah pelapisan dapat menghasilkan efek pembasahan pada substrat tergantung pada tegangan permukaan lapisan. Ketika tegangan permukaan lapisan sama dengan atau kurang dari tegangan permukaan substrat padat, maka lapisan akan menyebar dengan baik pada permukaan padat.
In practice, there is also a measure of the choice of wetting agent, and formulators often compare CHLUMIWE 3280 Wetting Agent dan CHLUMIWE 3071 Wetting Agent when they need to reduce coating surface tension and improve substrate wetting.
VII. Tabel Tegangan Permukaan Zat-zat Umum
| bahan | tegangan permukaan[mN/m{dyn/cm}] |
| Air | 72.2 |
| Glikol | 48.4 |
| o-Xylene | 30 |
| Etilen glikol monoetil eter asetat | 28.7 |
| n-Butil asetat | 25.2 |
| Rosin | 24 |
| n-Butanol | 24.6 |
| Metil isobutil keton | 23.6 |
| Metil etil keton | 24.6 |
| Resin melamin (tipe HMMM) | 58 |
| Resin epoksi (Epikote 828) | 45 |
| Metil polimetil akrilat | 41 |
| Resin Alkid Asam Lemak Minyak Kedelai 65% | 37 |
| Resin alkid bebas minyak | 47 |
| Agen perata Modaflow | 32 |
| Pelat timah (tidak dilapisi/dilapisi) | 35~45 |
| Baja yang Diperlakukan dengan Fosfat | 40~45 |
| Aluminium | 37~45 |
| Primer resin alkid | 70 |
| Kaca | 70 |
| Polimer | Yc(达因/cm) |
| Resin urea-formaldehida | 61 |
| Selulosa | 45 |
| Poliakrilonitril | 44 |
| Polietilen Oksida | 43 |
| Polyethylene Terephthalate | 43 |
| Nilon 66 | 42.5 |
| Nilon 6 | 42 |
| Polisulfon | 41 |
| Polimetilmetakrilat | 40 |
| Polivinilidena Klorida | 40 |
| Polivinil Klorida | 39 |
| Polivinil Alkohol Asetal | 38 |
| Polietilena Klorosulfonasi | 37 |
| Polivinil Asetat | 37 |
| Polivinil Alkohol | 37 |
| Polistiren | 32.8 |
| Nilon 1010 | 32 |
| Polybutadiene (cis) | 32 |
| Polietilen | 31 |
| Poliuretan | 29 |
| Polivinil klorida | 28 |
| Polivinil Butiran | 28 |
| Karet Butil | 27 |
| Polivinilidena Klorida | 25 |
| Polydimethylsiloxane | 24 |
| Polytrifluoroethylene | 22 |
| Karet silikon | 22 |
| Polytetrafluoroethylene | 18.5 |
| Perfluoropropilena | 16.2 |
| Perfluorooktil metakrilat | 10.6 |
Daftar periksa pemilihan praktis untuk aditif pembasah, perata, dan penghilang busa.
Pemilihan aditif biasanya paling efektif ketika tim mendefinisikan cacat terlebih dahulu lalu menyaring kesesuaian, rentang dosis, dan tahap proses. Hal ini seringkali jauh lebih dapat diandalkan daripada memilih hanya berdasarkan keluarga kimia atau hasil laboratorium tunggal yang dramatis.
- Mulai dari cacatnya, bukan nama aditifnya: hilangnya pembasahan, kawah, busa mikro, dan ketidakstabilan sering kali memerlukan solusi yang berbeda bahkan di dalam formulasi yang sama.
- Periksa kompatibilitas pada dosis yang dimaksud: Aditif terkuat pun masih bisa menjadi pilihan komersial yang salah jika mempersempit jendela proses terlalu banyak.
- Tinjau tahap penggunaan: beberapa produk paling berguna selama penggilingan, sementara yang lain lebih penting selama pengenceran, pengisian, atau aplikasi akhir.
- Seimbangkan penyembuhan, obat, atau kualitas film dengan kontrol cacat: Aditif yang tepat memperbaiki masalah tanpa mengorbankan daya rekat, kilap, atau penampilan.
Referensi produk yang direkomendasikan
- CHLUMIWE 3280: Referensi bahan pembasah yang kuat untuk tinta, pelapis, dan pembasahan substrat yang sulit.
- CHLUMIWE 3071: Berguna ketika dibutuhkan dukungan pembasahan organosilikon dalam berbagai aplikasi.
- CHLUMIAG 3000: Referensi praktis tentang perataan dan anti-lengket dalam pelapisan UV dan sistem terkait tinta.
- CHLUMIWE 3345: A practical wetting-and-leveling reference when broader surface control is needed.
FAQ untuk pembeli dan formulator
Mengapa aditif yang terlihat ampuh di dalam gelas terkadang gagal dalam produksi?
Karena geser, suhu, substrat, dan formula lengkap dapat mengubah cara aditif bekerja dalam kondisi proses nyata.
Apakah aditif yang paling agresif selalu lebih disukai?
Biasanya tidak. Aditif terbaik adalah yang memecahkan cacat yang sebenarnya sambil menjaga jendela operasional yang aman seluas mungkin.