Изменение адсорбционных свойств модификацией

Активировать поверхность пигментов и наполнителей по отношению к какому-либо определенному виду пленкообразователя, точнее к его функциональным группам, можно, модифицируя твердую поверхность нанесением ориентированного промежуточного мономолекулярного слоя ПАВ.

Гидрофобизация полярной поверхности пигментов адсорбцией низкомолекулярных ионогенных ПАВ, ориентированных углеводородными частями молекул наружу, улучшает смачиваемость поверхности углеводородами, облегчает диспергирование, но не способствует созданию достаточно прочной связи пленкообразователя с поверхностью пигмента.

Положительный эффект модифицирования пигментов органическими ПАВ достигается при соблюдении следующих трех условий:

1. Между функциональными группами ПАВ и активными центрами твердой поверхности должна быть хемосорбционная связь, исключающая вытеснение молекул ПАВ растворителями, другими ПАВ и компонентами красочных композиций. Неионогенные ПАВ (спирты) сорбируются физически и поэтому вытесняются. Анионоактивные ПАВ (жирные кислоты) хемосорбируются только на основных центрах и вытесняются с кислотных. Катионоактивные ПАВ (алифатические амины, четвертичные аммониевые основания) хемосорбируются на кислотных центрах. Соли жирных кислот могут адсорбироваться на разных центрах.

2. Наружная часть адсорбционного слоя и окружающий пленкообразователь с его функциональными группами, например—ОН, должны быть близки по свойствам и хорошо взаимодействовать. Так, лиофилизация поверхности пигментных частиц достаточно эффективна только в случае неполярных пленкообразователей — полиолефинов, каучуков. Для полярных пленкообразователей необходим индивидуальный подбор ПАВ. Иногда для этой цели рекомендуют амфолитные ПАВ, в молекуле которых имеются как катионо-, так и анионо-активные группы. Оптимальным является пленкообразователь с дифильными молекулами, сам выполняющий функцию ПАВ (алкидные, эпоксидные, акриловые пленкообразователи).

3. Необходимо строго дозировать ПАВ. Адсорбированные ПАВ должны неполностью закрывать активные центры твердой поверхности. Избыток ПАВ может создавать второй слой обратной ориентации, тогда как молекулы пленкообразователя должны иметь возможность непосредственно связываться с частицами пигментов, обычно рекомендуется покрывать ПАВ лишь половину поверхности пигмента.

Создание на частицах пигментов адсорбционного, прочно закрепленного слоя, по молекулярной природе возможно более близкого к основному пленкообразователю, особенно ценно для расплавов полимеров (это характерно для порошковых красок), где диффузия и ориентация молекул затруднены.