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超声波涂料分散机基于吸附竞争理论的分散思路
发布时间:2016-10-12   点击次数:848次
   超声波涂料分散机的机理没有考虑涂料粒子吸附的空气分子、水分子和溶剂分子的影响。实际上团聚状态的涂料粒子表面被空气和水分子包围,分散以后的涂料粒子被溶剂包围。空气、水和溶剂对分散过程肯定会产生影响。在润湿过程中,涂料粒子周围吸附的空气分子首先被溶剂分子所替代。然后是分散剂分子中的涂料亲和基团跟颜料粒子结合,发生锚固作用。但涂料粒子的大部分表面仍然被溶剂分子所吸附。因此,有理由认为分散剂和溶剂在涂料表面形成吸附竞争。从热力学的角度分析,由于分散剂分子经过专门设计,对涂料表面的吸附力有竞争优势,因此使得分散体系维持稳定。
  从动力学的角度分析,在涂料表面吸附的溶剂分子被分散剂的亲涂料基团取代之前,涂料粒子表面被溶剂分子包围。分散剂大分子在溶剂中展开以后其分子链周围也被溶剂吸附,即被溶剂化。因此,涂料粒子表面的溶剂分子和分散剂分子周围的溶剂分子必须同时被排挤开,然后分散剂分子和涂料粒子的结合才能完成。这个过程中,溶剂分子分别与涂料粒子和分散剂分子之间的范德华力不可以忽略,且表现为对分散的阻力。于是,可以设想,超声波涂料分散机将这个过程中的溶剂去掉,或者在分散的后期将溶剂抽出,必然有利于分散。排除溶剂的竞争以后,由于接触面积增大,涂料粒子和分散剂分子之间即便不能形成氢键和极化作用,单纯依靠范德华力,也可以获得牢固的锚固作用。
  *个思路是在加热的情况下,使分散剂处于熔融状态,直接参与研磨。这样直接由分散剂分子取代涂料粒子表面吸附的空气分子而结合。这个思路的优点是能耗低、效率高,缺点是熔融状态的分散剂黏度不能太大,这就要求超声波涂料分散机的分散剂相对分子质量不能太高。另一个思路是前期有溶剂参与,因为溶剂能够使得涂料粒子比较容易被润湿,即先由溶剂分子取代涂料粒子表面的空气分子,然后加热或者负压或者同时加热加负压,使得溶剂挥发出来,促进涂料粒子和分散剂分子的紧密结合。这个思路的优点是适用于大多数分散剂,缺点是挥发溶剂能耗高。
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