Khác biệt cơ bản giữa phụ gia thấm ướt và chất phân tán

Giới thiệu

Phân tán các hạt rắn trong chất lỏng là một quá trình quan trọng trong sản xuất sơn và mực in. Một số loại phụ gia có thể được sử dụng trong quá trình phân tán, trong đó các hạt rắn, như bột màu và chất độn, được tách ra khỏi nhau và ổn định trong chất lỏng (sơn).

Hai loại phụ gia thấm ướt và chất phân tán , thường được đề cập cùng nhau. Tuy nhiên, hai vật liệu có sự khác biệt rõ rệt về vai trò cũng như cấu trúc phân tử và thành phần hóa học mà các chất phụ gia cấu thành.

Chức năng

Nếu bạn không chắc chắn về chức năng của một phụ gia, một câu hỏi kiểm tra có thể được đặt ra là: Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi loại bỏ chất phụ gia khỏi công thức?

Phụ gia thấm ướt

Thấm ướt là bước đầu tiên trong quá trình phân tán. Các nguyên liệu thô rắn được sử dụng trong sơn và mực in như bột màu và chất độn – thường được cung cấp dưới dạng bột. Các hạt rắn được kết dính với nhau thành từng cụm, được gọi là kết tụ. Trong quá trình làm ướt, không khí bao quanh các hạt trong khối kết tụ được thay thế bằng chất lỏng.

Sự thấm ướt sẽ xảy ra khi sức căng bề mặt của chất lỏng thấp hơn so với năng lượng bề mặt của các phần tử rắn. Sự thấm ướt sẽ không xảy ra khi sức căng bề mặt quá cao. Có thể hạ thấp sức căng bề mặt bằng cách thêm phụ gia thấm ướt . Chất phụ gia này thực hiện công việc của nó bởi vì các phân tử hấp thụ và định hướng tại giao diện chất lỏng-không khí.

Các chất làm ướt thể hiện hành vi này bởi vì các phân tử bao gồm hai phần. Phần kỵ nước hướng ra không khí và phần ưa nước dính vào chất lỏng. Một mặt phân cách giữa chất lỏng và không khí thường được gọi là ‘bề mặt’. Do đó , phụ gia thấm ướt thường được gọi là chất hoạt động bề mặt , phụ gia hoạt động bề mặt.

Có rất nhiều phụ gia thấm ướt được sử dụng trong sơn

Chất phân tán

Các hạt rắn hút nhau vì lực Van der Waals. Do đó, năng lượng là cần thiết để tách các hạt ra khỏi nhau trong bước thứ hai của quá trình phân tán. Các hạt trong chất lỏng sẽ chuyển động từ chô này sang chỗ khác và kết dính với nhau do các lực hấp dẫn. Sự kết dính tự phát và không mong muốn này của các hạt rắn trong chất lỏng được gọi là quá trình keo tụ .

Các hạt rắn đã tách khỏi nhau được ổn định chống lại sự keo tụ bằng cách sử dụng phụ gia phân tán . Các chất phụ gia này thực hiện công việc của chúng vì các phân tử được thiết kế sao cho chúng hấp thụ tại bề mặt phân cách rắn-lỏng và đảm bảo lực đẩy giữa các hạt. Lực đẩy tạo ra từ chất phân tán phải mạnh hơn lực hút Van der Waals.

Đẩy lùi có thể là kết quả của hai cơ chế có thể được sử dụng riêng biệt hoặc kết hợp. Các hạt đẩy nhau khi chúng đều mang điện tích cùng dấu. Cái gọi là ổn định tĩnh điện này có được khi các phân tử chất phân tán mang điện tích. Sự ổn định Steric đạt được khi tất cả các hạt được bao phủ bởi các đuôi có độ dài đủ để hòa tan trong chất lỏng bao quanh các hạt. Các đuôi hòa tan là một phần của các phân tử chất phân tán.

Một số chất phân tán phổ biến cho sơn gốc nước: Ecodis P 30, Coadis 144 A

Tổng kết

Như vậy, phụ gia thấm ướt và phụ gia phân tán là các chất phụ gia được sử dụng trong quá trình phân tán. Cả hai đều là chất phụ gia hoạt động bề mặt nhưng có sự khác biệt cơ bản giữa hai loại vật liệu.

Các nhà phát triển công thức (sơn) muốn dự đoán các chất phụ gia sẽ hoạt động như thế nào trong công thức của họ. Hoạt động của phụ gia thấm ướt và chất phân tán được điều chỉnh bởi thành phần hóa học và cấu trúc của chúng. Thông tin hữu ích có thể thu được bằng cách nghiên cứu tài liệu mô tả chất phụ gia, như TDS (bảng dữ liệu kỹ thuật) và SDS (bảng dữ liệu an toàn).

Thành phần bề mặt của các hạt rắn được sử dụng, cũng như thành phần của pha lỏng liên tục, cũng phải được biết để chọn đúng phụ gia và dự đoán hoạt động của từng chất phụ gia trong công thức cụ thể.