Поверхностная активность пленкообразователей

Основные компоненты пленкообразующих композиций — полимеры и олигомеры, сиккативы, низкомолекулярные пластификаторы, а также полярные растворители — в большинстве своем по химической природе дифильны и являются типичными ПАВ; полярные группы — СООН; —ОН; —NН2; —NH—; эпоксидная и другие придают молекулам пленкообразователей дифильность. Однако при регулярном чередовании полярных групп с короткими неполярными звеньями в полимерной цепи поверхностная активность резко снижается и практически может не проявляться (ПВХ). Введение в молекулу таких полимеров дополнительных атомов хлора, которые располагаются несимметрично, делает их поверхностно-активными и способными к адгезии (перхлорвинил). Поверхностно-активными являются и сополимеры винилхлорида с винилацетатом и малеиновой кислотой, обладающие кислым характером и хорошей адгезией. Блоксополимеры полистирола и полибутадиена, полиэтилена и полипропиленоксида также проявляют активность в отличие от регулярных полистиролов, полибутадиена, полиэтиленоксида и полипропиленоксида.

Поверхностная активность зависит от гидрофильно-гидрофобного баланса в молекуле. Сильная полярная группа при малом углеводородном радикале, например в метиловом и этиловом спиртах или муравьиной и уксусной кислотах, не уравновешивают друг друга и лишь у спиртов и кислот с углеводородной цепью свыше С4 начинают проявляться поверхностно-активные свойства; в полной мере они проявляются при длине углеводородной цепи С10—С18. Поверхностное натяжение полимергомологов с ростом цепи (молекулярной массы) возрастает.

В зависимости от длины углеводородной цепи, разветвленности, строения, расположения и типа функциональных групп характер поверхностной активности ПАВ различен. Существует классификация ПАВ по Ребиндеру, представляющая большой интерес при составлении и исследовании лакокрасочных систем.

1. Смачиватели—это низкомолекулярные истинно-растворимые ПАВ, не образующие структур ни в растворах, ни в адсорбционных слоях.

2. Диспергаторы — это истинно- или коллоидно-растворимые ПАВ молекулярной массы 300—1000 с сильными функциональными группами и прямыми или слаборазветвленными углеводородными цепями, слабоструктурированные в растворах и адсорбционных слоях, способные мигрировать по твердой поверхности, проникать в микротрещины и оказывать расклинивающее действие.

3. Стабилизаторы — это нерастворимые или коллоидно-растворимые ПАВ с молекулярной массой более 2000, способные образовывать структуры как в растворах, так и в адсорбционных слоях Обычно имеют в составе молекулы несколько функциональных групп.

Применяемые для получения лакокрасочных материалов полимеры и олигомеры, особенно поликонденсационные, как правило полидисперсны и представляют собой смеси макромолекул различной длины с разными функциональными группами и могут относиться к ПАВ различного типа.