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润湿助剂

基料溶液润湿颜料附聚体这一过程受许多因素的影响。液相渗透进附聚体内部间隙的速度,在相当简化的条件下,可以用数学形式Washburn 公式来表示。

Washburn-Gleichung_cn

假设颜料颗粒之间的毛细孔隙是半径为 r 的圆柱形细管,方程式右边的第一个因子表明堆积疏松的附聚体 (毛细孔的半径较大) 以及低粘度的液相有利于颜料颗粒被快速润湿 (高渗透速度)。然而,涂料生产商无法控制颜料附聚体的结构,降低液相粘度的可能性也很有限。

我们能相对更多地对第二个因子即液相的表面张力和接触角施加作用,这二者都会受到润湿助剂的影响,但它们并非互相独立:高表面张力与低接触角不可能并存。在实际工作中,润湿助剂用于将表面张力降至所需要的水平以使接触角趋近于零;过低的表面张力则是不必要的。

润湿助剂可定义为用来降低颜料与基料溶液之间的接触角,从而加快液体进入附聚体结构中的渗透速度的物质。这类物质的特点是它们的表面活性剂结构:极性、亲水结构部分和非极性、疏水结构部分结合在同一分子内。由于这样的结构,这类化合物是具有界面活性的,就是说,润湿助剂会迁移到颜料 / 基料溶液的界面上。从化学结构看,润湿助剂可分为离子型和非离子型—根据其中的极性部分如何结合在分子中。非极性的部分以碳氢链为典型的结构。

颜料的润湿