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润湿剂-物质润湿的原理及应用经验总结
发布时间:2017-05-16 13:22 来源:广州雅创贸易有限公司

一、润湿剂的概念

润湿剂分子结构的基本特征是,分子的一端具有亲水基团(链段),另一端具有疏水基团(链段)的化学物质。通俗的说,即分子分别具有亲水性和疏水性的一类化学物质。

当树脂是水性树脂时,小编理解的润湿机理(主要针对水性树脂)如下:

机理:当把水性树脂涂覆在基材表面时,其中一部分润湿剂在涂层的底部,它与被润湿的表面接触,亲油链段吸附在固体表面,亲水基向外伸向水中。把水和基材的接触,变成了水和润湿剂的亲水基团接触,形成了以润湿剂为中间层的夹层结构。使水相更容易铺展,从而达到润湿的目的。

另一部分润湿剂,存在于液体的表面,其亲水基伸向液体水中,疏水基团暴露在空气中,形成单分子层,降低了涂层的表面张力,促使涂层更好的润湿基材,从而达到润湿的目的。

二、润湿剂的种类

按照化学结构来划分,目前市场上存在的润湿剂主要有:有机硅类、阴离子类、非离子类等。其中有机硅类的润湿剂主要有聚醚改性的有机硅,阴离子型的润湿剂主要是加成物,非离子类的润湿剂主要氟类聚合物。

按照润湿的对象可以分为:基材润湿型、润湿流平剂和润湿分散剂等。

三、润湿剂的效果评价

我们可以得知,润湿能力越强,其铺展越好。实际生产及研发过程中,我们取相同体积的水性树脂,加入相同量的润湿剂,配制成润湿剂相同的水性树脂体系,然后将其涂布在相同的基材上,测量终的铺展面积,根据铺展面积的大小来判断润湿剂润湿能力的大小。

四、润湿剂使用的一些经验

在实际生产中,考虑树脂润湿能力时,不仅仅是考虑其静态表面张力的大小,而且还需要考虑动态表面张力的大小,因为树脂的涂覆的过程中,处于应力的作用下,这时动态表面张力越低,越有利于润湿。这时,润湿剂在涂料表面形成单分子层的速度越快,即形成定向分子层的速度越快,越有利于润湿。含氟类润湿剂主要降低的是静态表面张力,有机硅类润湿剂能够很好的降低动态表面张力,所以在实际应用的过程中,要根据实际情况,选择合适的润湿剂是非常重要的。


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一、什么是液体的润湿性能

润湿性能是液体物质对固体物质亲和性能的一种衡量。主要表现形式有:a、对固体表面的浸润;b、在固体表面的铺展;c、在固体表面的渗透。

简单的说,润湿性能好的液体容易在固体表面铺展,容易渗透到固体表面的缝隙当中。

二、影响液体润湿性能的内在因数

润湿性能是一种相对的表现形式,也就是说和液体和固体的本身特性有关,其中重要的是液体和固体的表面张力的相对大小。液体表面张力越小,固体的表面张力越大,液体对固体的润湿性能就越好,液体就能够在固体表面很好的铺展。

三、液体润湿能力的衡量

液体润湿能力的大小可以用液体在固体表面上铺展后,所形成的接触角θ来衡量。其中接触角θ越小,液体对固体的润湿性能就越好,θ等于零时,其润湿性能。其中θ=90°是一个重要的参数,因为θ90°时,液体可以自发的在固体表面铺展浸润;而θ90°时,液体不能再固体表面自发铺展浸润。

接触角可以通过以下公式来计算:cosθ= (γs-γsl)/γl

其中:

γs 为固体的表面张力。

γl为液体表面张力。

γsl为液体和固体表面的界面张力。γsl相对γs γl很小,有时计算可以忽略

除了用接触角θ来衡量润湿性能以外,铺展系数也可以用来表示润湿能力大小。其物理意义为***体积的液体能够在固体表面浸润的面积,以cm2/g表示。液体的润湿性能越好,其浸润面积越大。铺展系数用S表示,计算公式为:S=γs -γsl-γl当S大于零时,液体可以自发的在固体表面润湿。

四、影响润湿能力的因素

1、液体和被润湿固体的化学结构及组成。主要影响表面张力的大小而影响润湿能力。

2、固体表面的粗糙程度。例如θ90°,表面粗糙度增加会使接触角减少而使润湿性能提高;θ90°时,表面粗糙度增加时接触角变大而难以润湿。

3、固体表面的污染程度。固体表面污染一般不利于润湿。所以在涂料涂覆前要对基材进行除污处理。

4、表面活性剂。在液体中添加表面活性剂可以有效的降低表面张力而有利于润湿。

5、温度对物质的表面张力产生直接影响,这一点应在实际工作中考虑。

五、理论应用

由上面的基本理论可以得出,涂料能否对基材产生润湿作用,取决于涂料的表面张力。当涂料的表面张力等于或者小于固体基材表面张力时,才会很好的在固体表面进行铺展。

在实际工作中对润湿剂的选择也有了衡量标准,我们应当选择能够有效的降低涂料的表面张力的润湿剂,来提高材料的选择性。


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