ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ПИГМЕНТОВ

Измерение смачиваемости

Для количественного измерения смачиваемости су­ществует ряд способов. Точным и надежным, но слож­ным в выполнении и требующим специальных приборов, является калориметрическое определение теплот смачи­вания при использовании жидкостей^43-45, предельно от­личающихся по полярности. П. А. Ребиндером было предложено⁶⁵ оценивать смачиваемость порошков по от­ношению теплот смачивания одного и того же образца в воде Qi и в гексане или бензоле Q₂. Если это отно­шение поверхность порошка гидрофильна, при р<1 — гкдро- фобна. Измерение теплот адсорбции и десорбции при замещении на поверхности пигмента одних веществ дру­гими⁵⁵*⁵⁶ в сочетании с определением удельной поверх­ности по БЭТ дает наиболее полную информацию о смачиваемости.

Большое число работ посвящено определению смачи­ваемости по скорости погружения порошка в различ­ных жидкостях⁶⁶ и измерению седиментационного объ­ема осадка⁶⁷'⁷³. Быстрое оседание с образованием плот­ного осадка свидетельствует о хорошем смачивании, флотация — об отсутствии смачивания¹*^74-76. Предложе­но характеризовать смачиваемость по величине так на­зываемого объема смачивания⁷ — количеству жидкости, которое впитывает образец пигмента массой 1 г Опре­делены объемы смачивания белых пигментов толуолом с добавками различных поляр-ных веществ, лаковых смол и сиккативов^77-80. Однако объем смачивания пред­ставляет собой относительный показатель, так как яв­ляется функцией многих факторов.

Смачиваемость и кинетику смачивания порошков можно определять микроманометрическим измерением количества десорбированных с поверхности пигментов «газов при смачивании в приборе Варбурга²⁷*⁸¹.

Непосредственные измерения краевых углов смачи­вания порошков осуществляют путем зарисовки или фо­тосъемки проекции малых капель жидкостей, наноси­мых на твердую поверхность¹⁶. Основная трудность при

этом заключается в невозможности создания гладкой по­верхности порошка. Спрессованные порошки всасывают жидкость по капиллярным каналам, что препятствует ее растеканию⁸²*⁸³. Несколько лучшие результаты можно получить, нанося порошок на платиновые или стеклян­ные пластинки, смоченные канадским бальзамом или парафином⁸⁴.

Заслуживают внимания способы определения смачи­ваемости путем измерения скорости пропитки порошка Предложено уравнение⁸⁵, позволяющее рассчитать cosG по скорости пропитки порошков одинаковой дисперсно­сти и степени уплотнения при смачивании разными жид­костями. Однако трудность этого метода заключается в сложности получения одинаковой степени уплотнения порошка в стеклянной трубке.

Разработаны простые приборы⁸⁶, позволяющие по скорости падения столба жидкости h над слоем порошка рассчитать смачиваемость. Скорость снижения высоты столба жидкости в капилляре над порошком выражается уравнением⁸⁷*⁸⁸

(Величины /о и h₀ находят экстраполяцией до т=0 зависимостей величины падения столба жидкости и рас­стояния, пройденного жидкостью в порошке от времени

В любом варианте метод, основанный на определе­нии скорости пропитки порошка, пригоден ТОЛЬКО ДЛЯ однородных жидкостей. Пропитка растворами, каковы­ми являются все лакокрасочные связующие, приводит к хроматографическому разделению раствора⁸⁹. При этом растворитель опережающим фронтом проникает в поры порошка, и движение столба жидкости характери­зует пропитку чистым растворителем_г а не сложным ис­пытуемым раствором.

Несмотря на недостатки перечисленных методов для практических целей приходится пользоваться непосред­ственными измерениями краевого угла, вводя необхо­димые поправки, или вычислять его значения косвенным путем на основе измерений скорости пропитки порошка однородными жидкостями с известными величинами по­верхностного натяжения и вязкостью.