La dispersione del pigmento è fondamentale per la creazione di rivestimenti. Forze esterne causano la frammentazione del pigmento in particelle finissime, che si distribuiscono poi uniformemente nella fase continua, creando una sospensione stabile. Per un corretto funzionamento, il processo richiede la presenza di resine, pigmenti e solventi, nonché un disperdente bagnante. I disperdenti migliorano la dispersione e la conservazione, impedendo al pigmento di depositarsi e formare grumi, che potrebbero compromettere la qualità del rivestimento. Una buona dispersione del pigmento esalta la brillantezza, minimizza i riflessi e migliora le proprietà reologiche del rivestimento.
Qual è la causa della riagglomerazione delle particelle fini di pigmento disperse nel mezzo?
Dopo essere state distribuite in uno stato ideale, le particelle di pigmento fine nel mezzo potrebbero raggrupparsi di nuovo. Ritorneranno a raggrupparsi una volta che lo sforzo di taglio nel sistema si indebolisce o scompare.
Questo perché, man mano che le particelle di pigmento si diffondono, diventano più piccole. La loro area superficiale aumenta e aumenta anche la loro energia libera superficiale. Ciò fa sì che le particelle fini si attraggano sempre di più man mano che si diffondono. Le particelle fini si muovono sempre per ridurre la loro area superficiale specifica e la loro energia. Le particelle di pigmento si risolidificano.
Dispersione di pigmenti
La dispersione dei pigmenti coinvolge tre processi strettamente correlati e inseparabili: bagnatura, frantumazione e stabilizzazione. Molte forze operano all'interno del sistema di dispersione. Esse sorgono per vari motivi. Varie forze determinano la stabilità di un sistema di dispersione. Il sistema di dispersione dei pigmenti rimane stabile grazie a due fattori principali. Questi sono la repulsione di carica e l'impedimento sterico.
Per ottenere un buon sistema di dispersione di rivestimento, non puoi affidarti solo a resina, pigmento e solvente. Devi anche usare agenti bagnanti e disperdenti.
Gli agenti bagnanti e i disperdenti sono entrambi tensioattivi. Gli agenti bagnanti aiutano a bagnare i pigmenti. Gli agenti bagnanti riducono la tensione tra liquido e solido. Migliorano la dispersione del pigmento e riducono il tempo di macinazione. Il basso peso molecolare ha un'elevata efficienza di bagnatura. Questo perché evapora rapidamente in acqua. I disperdenti aiutano a stabilizzare la dispersione del pigmento. Possono attaccarsi alla superficie degli ioni del pigmento. Ciò crea repulsione di carica e impedimento sterico. Questi effetti mantengono stabile la dispersione.
Come mantenere le particelle di pigmento in uno stato di dispersione stabile dopo la dispersione
1. Meccanismo di stabilizzazione a doppio strato elettrico
Il meccanismo del doppio strato elettrico funziona perché le superfici delle particelle di pigmento trasportano una carica. Questa carica crea un doppio strato elettrico. La forza repulsiva tra i doppi strati elettrici riduce l'attrazione. Agisce sulle particelle di pigmento. Ciò consente di ottenere la stabilità delle particelle dopo la dispersione.
2. Meccanismo di stabilizzazione dell'impedimento sterico
L'impedimento sterico afferma che quando le particelle di pigmento si disperdono, formano una nuova superficie. Uno strato di rivestimento viene aggiunto alla superficie. Le particelle di pigmento sono vicine. Lo strato di rivestimento impedisce loro di condensarsi di nuovo. Questa separazione e stabilità è l'obiettivo.
Lo spessore dello strato di rivestimento determina la distanza tra le particelle. Ad esempio, quando si usa polvere di cera per l'avvolgimento, lo spessore è spesso espresso come 100A o 200A. Per la maggior parte delle particelle, uno strato di adsorbimento spesso >100A può bloccarle.