涂料界面原理与应用.ppt

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第二节润湿性与分散性
202X
涂料界面原理与应用
第五章颜料分散及涂料粘结
刘引烽编著
第二节润湿性与分散性
漆料漆料对颜料表面的润湿、颜料的分散、涂料在基材表面的涂布与固液界面有关。
针对液体对固体的润湿性和固体在液体中的分散性。进行固液之间的界面关系讨论。
一、颜料的表面特性
二、液体对固体的接触角
三、润湿性
四、分散性
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一、颜料的表面特性
颜料的表面特性：分散度较高固体颗粒，比表面积大
较高表面能
团聚现象
表面原子价
或分子力场不饱和
较强的吸附能力
粒子的极度分散与破碎，增加了表面积，同时也增加表面的微观棱角，使其吸附能力大大增强。
颜料的吸附能力表征：吸油量
定义：在定量的粉状颜料中，逐步将油滴人其中，使其均匀调人颜料，直至滴加的油恰能使全部颜料浸润并粘在一起的最低用油量，折算成百分含量就是吸油量。
影响因素： 颜料的吸油量和颜料颗粒间的空隙度、比表面积大小、颗粒形状、颜料表面状态等因素有关。
意义：吸油量是颜料应用于涂料的一个重要指标，吸油量大的颜料比吸油量小的颜料在调配同样稠度的漆浆时，要耗费较多的漆料。
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二、液体对固体的接触角
杨氏方程或润湿方程
(F –B):接触角滞后
（表面污染、表面不均）
三、润湿性
铺展润湿
浸渍润湿
粘附润湿
 = 0  G≤ 0
 ≤90o G≤ 0
Any   G≤ 0
表面粗糙度的影响
Wenzel方程
铺展润湿
浸渍润湿
粘附润湿
cos ≥1/  G≤ 0
cos>0时，粗糙度 更润湿
cos<0时，粗糙度 更不润湿
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树脂的表面（低能）润湿性-液固界面
固体临界表面张力
临界表面张力c测定
八溶剂法：
混合溶剂法
水()、甲酰胺()、乙撑氰醇()、二甲亚砜()、N-甲基-2-吡咯烷酮()、2-吡咯烷酮()、二甲基甲酰胺()、丙酮()
甲酰胺()
乙二醇单乙醚(30mN/m)
x为组分在表面层中的摩尔分数
图5-21液体在PTFE表面润湿时的Zisman图
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一般加入的杂原子越多，润湿性就越好。固体的润湿性与其组成元素有关，一般有下列顺序:

01
04
02
03
金属及其氧化物、玻璃、陶瓷等高能表面具有很大的表面能，容易被润湿，也极易被污染。
暴露在一般环境下的高能固体表面往往会覆盖一层吸附的水膜或有机杂质膜，从而转变成低能表面。
有些有机液体在高能固体表面上发生吸附后，非极性烃基朝向空气定向排列，致使其临界表面张力比液体本身的表面张力还低，其结果是这类液体不能在自身单吸附膜上铺展。这种现象通常称为自憎现象。
底材被低能物质所污染，在涂膜时就容易形成缩孔等弊病。
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分散功
分散性