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Aditivos umectantes

A umectação de pigmentos aglomerados através da solução de resinas é influenciada por vários fatores. A velocidade de penetração da fase líquida no espaço dos aglomerados de pigmentos é – em condições consideravelmente simplificadas – matematicamente expressa pela equação de Washburn.

Washburn-Gleichung_pt

Assume-se que os capilares entre as partículas de pigmentos sejam tubos cilíndricos com raio r. O primeiro fator do lado direito da equação mostra que para umectação rápida (alta velocidade de penetração) são favoráveis os aglomerados embalados de forma solta (r largo) e uma baixa viscosidade. Entretanto, a estrutura dos aglomerados não pode ser influenciada pela produção da tinta e as possibilidades de redução da viscosidade são favoravelmente limitadas.

O segundo fator parece mais promissor: aqui nós temos a tensão superficial do líquido penetrante e o ângulo de contato. Ambos podem ser influenciados por aditivos umectantes, mas não são independentes entre si: não é possível ter uma tensão de superfície alta junto com um baixo ângulo de contato. Na prática, aditivos umectantes são usados para baixar o ângulo de contato o necessário para trazê-lo perto de zero; os valores de tensão de superfície menores devem ser evitados.

Aditivos umectantes podem ser definidos como substâncias as quais são designadas para reduzir o ângulo de contato entre o pigmento e a solução de resinas e como resultado, acelera a velocidade de penetração do líquido dentro das estruturas dos aglomerados. A característica para essas substâncias é a sua estrutura surfactante: os elementos estruturais polares e hidrofílicos, juntamente com elementos estruturais não-polares, hidrofóbicos são combinados numa molécula. Devido a esta mesma estrutura, esses compostos são ativos em nível de interface, isto é, os aditivos umectantes migram para a interface da solução de pigmento/resinas. Do ponto de vista químico, aditivos umectantes podem ser classificados em iônicos ou não iônicos, de acordo com o segmento polar que é incorporado dentro da molécula. O segmento não-polar, como regra, é representado por cadeias hidrocarbônicas.

Umectação de pigmento