Los tensioactivos se adhieren a las partículas de pigmento mediante adsorción selectiva.

2021-04-07 23:42:27

Algunos tensioactivos se pueden utilizar para dispersar partículas sólidas finas (especialmente pigmentos) en líquidos. Los tensioactivos se adhieren a las partículas de pigmento mediante adsorción selectiva.

En el sistema acuoso, los grupos hidrófobos (lipófilos) se adsorben en la superficie de las partículas, mientras que los grupos hidrófilos (lipófilos) se extienden hacia la fase acuosa. Si se utiliza el tensioactivo iónico, las partículas de pigmento se separan mediante estabilización de carga. La estabilización de la carga es el resultado de la repulsión eléctrica alrededor de las partículas; Como todas las partículas están rodeadas por la misma carga, se repelen cuando están cerca unas de otras. En algunos sistemas de recubrimiento a base de agua, también se necesitan tensioactivos no iónicos para proporcionar estabilización estérica alrededor de las partículas.

A diferencia del sistema a base de agua, en el sistema de recubrimiento no acuoso, el grupo oleofóbico (hidrófilo) se adsorbe en la superficie de la partícula, mientras que el grupo oleofóbico (hidrófobo) apunta a la fase disolvente. En este caso, la dispersión tiende a ser estable debido a la estabilización estérica. La estabilización estérica se debe al impedimento estérico de la cadena molecular del tensioactivo solvatado en medio líquido.

La estructura del dispersante es ligeramente diferente a la del agente humectante. El dispersante debe humedecerse y anclarse a la superficie de las partículas sólidas (pigmento), pero parte del mismo. Formar un enlace entre las partículas y el medio de dispersión. Además, la parte hidrófoba (también conocida como cola) debe tener una longitud suficiente para que la cadena que sobresale de la superficie del pigmento produzca un impedimento estérico eficaz alrededor de las partículas. En el sistema de recubrimiento a base de solvente, la longitud de la cola del tensioactivo debe ser superior a c18h37. Un tensioactivo con buen efecto humectante no es un dispersante eficaz porque la longitud de su cadena es demasiado corta.

El agente de anclaje eficaz (agente de anclaje) se adsorbe en la superficie del pigmento, es insoluble o solo ligeramente soluble en disolvente y tiene una fuerte afinidad por la superficie de las partículas. La mayoría de los agentes de anclaje tienen una polaridad fuerte y están unidos a la superficie de las partículas mediante enlaces de hidrógeno. Ejemplos de grupos ancla son las aminas. Sal de amonio cuaternario, urea, ácido carboxílico, sulfonato y fosfato. Algunos agentes de anclaje tienen estructuras específicas, como grandes moléculas de tinte planas, que se utilizan para anclar pigmentos de azul de ftalocianina y verde de ftalocianina. La estructura molecular de estos tintes es similar a la de los pigmentos y tienden a asociarse con pigmentos.

No existe un agente humectante y dispersante universal para todos los pigmentos. Sin embargo, se pueden obtener efectos de humectación y dispersión mejores y más efectivos eligiendo el grupo de anclaje con cola adecuada y adecuado para cierta mezcla de pigmentos.

Hay muchas formas diferentes de hacer que las moléculas tengan tanto masa anclada como cola. Parece que las moléculas con estructura de cadena ramificada y grupos polares en la cadena ramificada tienen el mejor efecto de dispersión. La cadena ramificada desempeña el papel de grupo de anclaje y el bucle entre los puntos de eslabón de la rama es la cola. Bloque A-B (a es masa de anclaje, B es cola hidrofóbica). Los tensioactivos poliméricos de bloque A-B-A, bloque b-a-b, de injerto o de peine también pueden ser dispersantes de pigmentos muy eficaces para sistemas no acuosos.