Os surfactantes se ligam às partículas de pigmento por meio de adsorção seletiva

2021-04-07 23:42:27

Alguns Surfactantes podem ser usados ​​para dispersar partículas sólidas finas (especialmente pigmentos) em líquidos. Os Surfactantes se ligam às partículas de pigmento por adsorção seletiva.

No sistema aquoso, os grupos hidrofóbicos (lipofílicos) são adsorvidos na superfície das partículas, enquanto os grupos hidrofílicos (lipofílicos) se estendem para a fase aquosa. Se for utilizado o surfactante iônico, as partículas de pigmento são separadas por estabilização de carga. A estabilização da carga é o resultado da repulsão elétrica em torno das partículas; como todas as partículas estão rodeadas pela mesma carga, elas se repelirão quando estiverem próximas umas das outras. Em alguns sistemas de revestimento à base de água, também são necessários surfactantes não iônicos para proporcionar estabilização estérica ao redor das partículas.

Diferente do sistema à base de água, no sistema de revestimento não aquoso o grupo oleofóbico (hidrofílico) é adsorvido na superfície da partícula, enquanto o grupo oleofóbico (hidrofóbico) aponta para a fase solvente. Neste caso, a dispersão tende a ser estável devido à estabilização estérica. A estabilização estérica é devida ao impedimento estérico da cadeia molecular do surfactante solvatado em meio líquido.

A estrutura do dispersante é ligeiramente diferente daquela do agente umectante. O dispersante deve ser umedecido e ancorado na superfície das partículas sólidas (pigmento), mas parte dele deve. Formando uma ligação entre as partículas e o meio de dispersão. Além disso, a parte hidrofóbica (também conhecida como cauda) deve ter comprimento suficiente para fazer com que a cadeia que se projeta da superfície do pigmento produza um impedimento estérico eficaz em torno das partículas. No sistema de revestimento à base de solvente, o comprimento da cauda do surfactante deve ser superior a c18h37. Surfactante com bom efeito umectante não é um dispersante eficaz porque seu comprimento de cadeia é muito curto.

O agente de ancoragem eficaz (agente de ancoragem) é adsorvido na superfície do pigmento, insolúvel ou apenas ligeiramente solúvel em solvente e tem forte afinidade com a superfície da partícula. A maioria dos agentes de ancoragem tem forte polaridade e está ligada à superfície da partícula por ligações de hidrogênio. Exemplos de grupos âncora são aminas. Sal de amônio quaternário, uréia, ácido carboxílico, sulfonato e fosfato. Alguns agentes de ancoragem possuem estruturas específicas, como grandes moléculas planas de corante, que são usadas para ancorar os pigmentos azul de ftalocianina e verde de ftalocianina. A estrutura molecular desses corantes é semelhante à dos pigmentos e tendem a se associar aos pigmentos.

Não existe um agente umectante e dispersante universal para todos os pigmentos. Contudo, efeitos de umectação e dispersão melhores e mais eficazes podem ser obtidos escolhendo o grupo âncora com cauda adequada e adequado para determinada mistura de pigmentos.

Existem muitas maneiras diferentes de fazer com que as moléculas tenham massa e cauda ancoradas. Parece que as moléculas com estrutura de cadeia ramificada e grupos polares na cadeia ramificada têm o melhor efeito de dispersão. A cadeia ramificada desempenha o papel de grupo âncora, e o laço entre os pontos de ligação da ramificação é a cauda. Bloco AB (a é a massa da âncora, B é a cauda hidrofóbica). Os surfactantes de polímero de bloco A-B-A, bloco bab, enxerto ou pente também podem ser dispersantes de pigmento muito eficazes para sistemas não aquosos.