ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ПИГМЕНТОВ

Химическое строение поверхностно-активных веществ

Молекулы поверхіностно-активньїх веществ днфияь- ны, т. е. содержат наряду с полярными функциональны­ми (гидрофильными) группами и неполярные гидрофоб­ные достаточно длинные углеводородные радикалы В молекуле может быть не одна, а несколько одинако­вых или разных полярных и неполярных групп. Поверх­ностная активность и растворимость дифильных моле­кул в воде или углеводородах («масло») определяется соотношением составляющих молекулу полярных и не­полярных групп, так называемым гидрофильно-гидро­фобным балансом²⁸.

Все поверхностно-активные вещества принято делить на два основных класса: ионогенные и не и он о генные.

Ионогенные вещества диссоциируют в водных рас­творах на анионы и катионы и в зависимости от того, какая часть молекулы (катион или анион) является по-

верхностно-активной, вещества называют анионоактив­ными или катионоактивными.

К анионоактивным веществам относят все высшие жирные кислоты и их мыла R—COO“Na⁺,_ эфи­ры серной кислоты (алкилсульфаты) типа R—0S03Na⁺, алкилсульфокислоты                                                     (алкилсульфонаты)              типа

R—OS03‘Na+, алкил арилсульфонаты, алкил ароматиче­ские сульфокислоты, фосфаты и фосфиновые кислоты, тиосульфаты, сульфаминовые кислоты²⁸. При одном и том же анионе благодаря большей полярности металлов по сравнению с водородом мыла имеют большую актив­ность, чем свободные кислоты.

К катионоактивным веществам относят соли первичных, вторичных и третичных аминов, соли алкилпиридиния, производные гуанидина, четвертичные аммониевые основания и их замещенные производные, например хлорид октадециламмония (НэтС^Нз^О^-). Вместо хлора во всех соединениях может быть любой другой анион: бром, ацетат, сульфат, олеат. Так, в пре­парате алкамон ОС-2 (четвертичная аммониевая соль диэтиламинометилдигликолевого эфира высших жирных спиртов) таким анионом является сульфобензол

СНз - +

R—СН₂—СН₂—О—СН₂—СН₂—О—СН₂—N               C₀H_flSC>3

_                                                                          (СгН5)₂_

где R — радикал C_lfl — С₁₈.

а в препарате дуомин анионом служит Т-диолеат²⁹

[R-NH₂C₃H₆NH₃i-² [Q-H33COOJ-²

Вещества, диссоциирующие с одновременным обра­зованием поверхностно-активных катионов и анионов, называют амфолитами. Они также находят применение в лакокрасочном производстве. Активность таких ве­ществ зависит от pH среды²⁸; в щелочной среде они анионоактивны, а в кислой — катионоактивны.

Неионогенные поверхностно-активные вещества не диссоциируют в водных растворах на ионы. К этому классу относят спирты, продукты оксиэтилирования (по- лиэтиленгликолевые эфиры) длинноцепных жирных кислот, спиртов, аминов, алкилфенолов^30-35 типа:

R—СОО—(СНа—СН₂0)„—Н

R—NH₂—(CH₂-CH₂0)_n—Н R- CH₂0 —(CH₂—СНоО)_я—H R—C₀H₅O—(CH₂—CH₂0)„—H

В отличие от гидрофилымых ПОЛИОКСИЗ'ГИЛенОЕЫХ ве­ществ тюлиокси пропиленовые, полиоксибутиленозые и другие подобные им соединения гидрсфобны. Вещества, построенные из блоков полиоксиэтиленгликолевых и по- лиоксипропиленгликолевых эфиров по типу

(СН₂—CH₂-€H₂0)_m(CH₂-CH₂0)_n(CH₂—СН₂- -CIT₂0)_wCH₂—СН₂—С >Н

выпускаются промышленностью под различными фир­менными названиями: проксанол, плюроник, тетронтк И т. д.

К неионогенным веществам относятся также простые и сложные эфиры многоатомных спиртов (глицерина, пента эритрита, ксилита, сорбита) и длишноцепных жир­ных кислот (растительные масла) и модифициро­ванные жирными кислотами синтетические полиэфирные смолы. Высокоактивными поверхностно-активными ве­ществами являются модифицированные алкидкые смолы³⁰.

Большую группу поверхностно-активных веществ со­ставляют кремнийорганические соединения. Высокие гидрофобные свойства придают им не только углеводо­родные радикалы, но и атомы кремния. Известны мно­гочисленные производные кремнийорга.нических ве­ществ³⁷: анионоактивные, катионоактивные и неисно- генные. Наиболее часто в качестве поверхностно-актив­ных веществ используются полисилоксаны, отличающие­ся исключительно высоким гидрофобиризующим действи­ем. Полиметилсилоксаны заіМечательньї своей почти уни­версальной смачивающей способностью. Их поверхност­ное натяжение (01,2 19—20 эрг1см²) всегда ниже по­верхностного натяжения не только твердых тел, нс і критического поверхностного натяжения их собственных адгорбционных пленок (о_кр 22—24 эрг/см²), в результа­те чего полиметилсилоксаны хорошо смачивают такие пленки³⁶. Пиверхность насыщенного адсорбционного слоя кремнийорганических жидкостей состоит из не­плотно упакованных метильных групп.

Особую группу поверхностно-активных веществ со­ставляют высокомолекулярные защитные коллоиды, к

7—*1534

ним относятся — метил- и карбоксиметилцеллюлоза (тилоза)

[C_eH₇0₂(0H)₃__JC(0CH₂C00Na)_JC]_ft

сополимеры винилацетата с малеиновым ангидридом, полиакриламиды, полиаммониевые соли стеаратов и др Защитные коллоиды такого типа обладают сильной ста­билизирующей способностью. Их свойства и примене ние рассмотрены в гл. 10.