Quali sono i principi e le applicazioni degli agenti umettanti?
I. Il concetto di agente bagnante
La caratteristica fondamentale della struttura molecolare dell'agente bagnante è che un'estremità della molecola presenta un gruppo idrofilo (segmento di catena), mentre l'altra estremità presenta un gruppo idrofobo (segmento di catena) della sostanza chimica. In termini generali, ciò significa che le molecole sono rispettivamente idrofile e idrofobe.
Quando la resina è a base d'acqua, il meccanismo di bagnatura (soprattutto per le resine a base d'acqua) mi risulta essere il seguente:
Meccanismo: Quando la resina a base d'acqua viene spalmata sulla superficie del substrato, una parte dell'agente umidificante si trova nella parte inferiore del rivestimento, a contatto con la superficie da bagnare, i segmenti della catena lipofila vengono adsorbiti sulla superficie solida e i gruppi idrofili raggiungono l'acqua. Il contatto tra l'acqua e il substrato si trasforma in un contatto tra l'acqua e i gruppi idrofili dell'agente bagnante, formando una struttura a sandwich con l'agente bagnante come strato intermedio. La fase acquosa si diffonde più facilmente, in modo da raggiungere lo scopo di bagnare. Un'altra parte dell'agente bagnante esiste sulla superficie del liquido, il suo gruppo idrofilo si estende all'acqua liquida, i gruppi idrofobici esposti all'aria, la formazione di uno strato di una singola molecola, riduce la tensione superficiale del rivestimento, inducendo il rivestimento a bagnare meglio il substrato, in modo da raggiungere lo scopo della bagnatura.
In secondo luogo, quali sono le prestazioni di bagnatura dei liquidi
La prestazione di bagnatura è una misura dell'affinità delle sostanze liquide con quelle solide. Le principali forme di prestazione sono: a, nella superficie solida della bagnatura; b, nella superficie solida della diffusione; c, nella superficie solida della penetrazione.
In poche parole, le buone proprietà di bagnatura del liquido sono facili da distribuire sulla superficie solida, facili da penetrare nella superficie solida della fessura.
Terzo, l'influenza delle prestazioni di bagnatura dei liquidi del fattore intrinseco
La prestazione di bagnatura è una forma di espressione relativa, cioè e le caratteristiche del liquido e del solido stesso, la più importante delle quali è la dimensione relativa della tensione superficiale del liquido e del solido. Quanto più piccola è la tensione superficiale del liquido, tanto più grande è la tensione superficiale del solido, tanto migliore è la prestazione di bagnatura del liquido sul solido, che sarà in grado di diffondersi bene sulla superficie del solido.
Quarto, la misurazione della capacità di bagnare i liquidi
La dimensione della capacità di bagnatura del liquido può essere utilizzata per spalmare il liquido sulla superficie del solido, per misurare la formazione dell'angolo di contatto θ. Quanto più piccolo è l'angolo di contatto θ, tanto migliori sono le prestazioni di bagnatura del liquido sul solido; se θ è uguale a zero, le migliori prestazioni di bagnatura. Dove θ = 90° è un parametro importante, perché θ 90°, il liquido non può più essere bagnato spontaneamente dalla superficie del solido.
L'angolo di contatto può essere calcolato con la seguente formula: cosθ= (γs-γsl)/γl
dove:
γs è la tensione superficiale del solido.
γl è la tensione superficiale del liquido.
γsl è la tensione interfacciale tra la superficie liquida e quella solida. γsl è molto piccolo rispetto a γs e γl e può talvolta essere ignorato nei calcoli.
Oltre all'angolo di contatto θ per misurare la capacità di bagnatura, il coefficiente di diffusione può essere utilizzato anche per indicare l'entità della capacità di bagnatura. Il suo significato fisico per un certo volume di liquido può essere rappresentato dall'area di bagnatura della superficie del solido, espressa in cm2/g. Migliore è la capacità di bagnatura del liquido, maggiore è l'area di bagnatura. Il coefficiente di diffusione espresso in S, la formula è: S = γs - γsl - γl; quando S è maggiore di zero, il liquido può essere spontaneamente bagnato dalla superficie del solido.
V. Fattori che influenzano la capacità di bagnatura
1, la struttura chimica e la composizione del liquido e del solido da bagnare. Influenzano principalmente le dimensioni della tensione superficiale e influenzano la capacità di bagnatura.
2, il grado di rugosità della superficie solida. Ad esempio, θ 90°, la rugosità della superficie aumenta l'angolo di contatto diventa più grande e difficile da bagnare.
3, il grado di contaminazione delle superfici solide. L'inquinamento delle superfici solide generalmente non favorisce la bagnatura. Pertanto, il substrato deve essere decontaminato prima del rivestimento.
4, tensioattivo. L'aggiunta di tensioattivi al liquido può ridurre efficacemente la tensione superficiale e facilitare la bagnatura.
5, La temperatura ha un effetto diretto sulla tensione superficiale del materiale, che dovrebbe essere considerata nel lavoro pratico.
Sesto, l'applicazione della teoria
Dalla teoria di base di cui sopra si può concludere che la capacità del rivestimento di produrre un effetto bagnante sul substrato dipende dalla tensione superficiale del rivestimento. Quando la tensione superficiale del rivestimento è uguale o inferiore alla tensione superficiale del substrato solido, esso si diffonderà bene sulla superficie solida.
In pratica, esiste anche una misura della scelta dell'agente umidificante: dovremmo scegliere un agente umidificante in grado di ridurre efficacemente la tensione superficiale del rivestimento per migliorare la selettività del materiale.
VII. Tabella della tensione superficiale di sostanze comuni
| materiale | tensione superficiale[mN/m{dyn/cm}] |
| Acqua | 72.2 |
| Glicole | 48.4 |
| o-Xilene | 30 |
| Acetato di glicole etilenico monoetilico | 28.7 |
| Acetato di n-butile | 25.2 |
| Rosin | 24 |
| n-butanolo | 24.6 |
| Metil isobutil chetone | 23.6 |
| Metiletilchetone | 24.6 |
| Resina melamminica (tipo HMMM) | 58 |
| Resina epossidica (Epikote 828) | 45 |
| Polimetilacrilato di metile | 41 |
| 65% Resina alchidica a base di olio di semi di soia e acidi grassi | 37 |
| Resina alchidica oil-free | 47 |
| Agente livellante Modaflow | 32 |
| Lamiera stagnata (non rivestita/rivestita) | 35~45 |
| Acciaio trattato con fosfati | 40~45 |
| Alluminio | 37~45 |
| Primer a base di resina alchidica | 70 |
| Vetro | 70 |
| Polimero | Yc(达因/cm) |
| Resina urea-formaldeide | 61 |
| Cellulosa | 45 |
| Poliacrilonitrile | 44 |
| Ossido di polietilene | 43 |
| Polietilene tereftalato | 43 |
| Nylon 66 | 42.5 |
| Nylon 6 | 42 |
| Polisolfone | 41 |
| Polimetilmetacrilato | 40 |
| Cloruro di polivinilidene | 40 |
| Cloruro di polivinile | 39 |
| Alcool polivinilico acetale | 38 |
| Polietilene clorosolfonato | 37 |
| Acetato di polivinile | 37 |
| Alcool polivinilico | 37 |
| Polistirolo | 32.8 |
| Nylon 1010 | 32 |
| Polibutadiene (cis) | 32 |
| Polietilene | 31 |
| Poliuretano | 29 |
| Cloruro di polivinile | 28 |
| Polivinilbutirrale | 28 |
| Gomma butile | 27 |
| Cloruro di polivinilidene | 25 |
| Polidimetilsilossano | 24 |
| Politrifluoroetilene | 22 |
| Gomma di silicone | 22 |
| Politetrafluoroetilene | 18.5 |
| Perfluoropropilene | 16.2 |
| Metacrilato di perfluoroottile | 10.6 |