ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ПИГМЕНТОВ

Влияние влажности на адсорбционное равновесие

Процессы, протекающие на поверхности пигментов при их взаимодействии с пленкообразующими, чрезвы­чайно чувствительны к присутствию различных приме­сей. Такой примесью, всегда присутствующей на поверх- ности пигментов, а часто в растворителях и самих свя­зующих, является вода.

Полное удаление влаги путем сушки бессмысленно, так как при соприкосновении пигмента с влажным воз­духом снова восстанавливается -равновесная влаж­ность⁴⁰"⁴¹.

Как показали исследования модельных систем²⁴, при повышении содержания гигроскопической воды на рути­ле, модифицированного соединениями цинка, алюминия или кремния, количество адсорбированной стеариновой кислоты увеличивается в 4 раза. Однако и время, необ­ходимое на установление равновесия, 'возрастает с 1 су­ток для высушенного пигмента до 20 суток для увлаж­ненного.

Кроме того, присутствие воды качественно изменяет механизм взаимодействия жирных кислот с поверхностью двуокиси титана. При увеличении содержания воды -про­текает преимущественно сильная ионная адсорбция вме­сто относительно слабой кислотной, обычно преобладаю­щей в отсутствие воды.

Влияние воды на адсорбцию исследовано методами ИК-спектроскопии (рис. 8.5). С повышением содержания влаги в рутиле до равновесной (при 20 °С и относитель­ной влажности воздуха 60%) появляется сильное погло­щение с максимумом 1540 см~\ обусловленное колеба­нием карбоксилатной группы —СОО— (ио-кная адсорб­
ция). Дальнейшее увеличение содержания влаги в рути­ле до равновесного при относительной -влажности возду­ха 100% приводит к появлению полосы 1590 см⁴. Авто­ры²⁴ объясняют это образованием стеарата алюминия.. При адсорбции ненасыщенной олеиновой кислоты с ростом влажности адсорбента адсорб­ция снижается.

При адсорбции стеарино­вой кислоты цинком или окисью цинка вода иницииру­ет различные химические ре­акции.

В отличие от жирных кис­лот адсорбция спиртов в при­сутствии воды .понижается⁴².

Вода не только (препятствует адсорбции стерилового спир­та⁴³-⁴⁴, но, по-видимому, дела­ет невозможным образование эфирных связей. В то же вре­мя такие связи с пит-ментом легко возникают .при удалении воды из сферы реакции. На гидро-ксилированной поверхно­сти пигмента происходит толь­ко физическая (обратимая) адсорбция спиртов, а хемо­сорбция протекает на .кисло­родных ионах окисных и гид- роокисных групп, находящих­ся на поверхности адсорбента после удаления воды. ИК- спектры адсорбированного спирта имеют широкую поло­су поглощения © области

3400 см~\ свидетельствующую о наличии водородных связей, при отсутствии полосы поглощения 3700 см~\ ха­рактерной для гидроксильных групп, находящихся на поверхности пигмента. Это указывает на покрытие гидр­оксильных групп адсорбционным слоем спирта, свя- ізанного с поверхностью адсорбента водородными свя­зями.