Les tensioactifs se fixent aux particules de pigment par adsorption sélective

2021-04-07 23:42:27

Certains Tensioactifs peuvent être utilisés pour disperser de fines particules solides (notamment des pigments) dans des liquides. Les Tensioactifs se fixent aux particules de pigment par adsorption sélective.

Dans le système aqueux, les groupes hydrophobes (lipophiles) sont adsorbés à la surface des particules, tandis que les groupes hydrophiles (lipophiles) s'étendent dans la phase aqueuse. Si le tensioactif ionique est utilisé, les particules de pigment sont séparées par stabilisation de charge. La stabilisation de la charge est le résultat de la répulsion électrique autour des particules ; comme toutes les particules sont entourées de la même charge, elles se repoussent lorsqu’elles sont proches les unes des autres. Dans certains systèmes de revêtement à base d'eau, des tensioactifs non ioniques sont également nécessaires pour assurer une stabilisation stérique autour des particules.

Contrairement au système à base d'eau, dans le système de revêtement non aqueux, le groupe oléophobe (hydrophile) est adsorbé à la surface des particules, tandis que le groupe oléophobe (hydrophobe) pointe vers la phase solvant. Dans ce cas, la dispersion tend à être stable en raison de la stabilisation stérique. La stabilisation stérique est due à l'encombrement stérique de la chaîne moléculaire du tensioactif solvaté en milieu liquide.

La structure du dispersant est légèrement différente de celle de l’agent mouillant. Le dispersant doit être mouillé et ancré à la surface des particules solides (pigmentaires), mais une partie doit le faire. Former un lien entre les particules et le milieu de dispersion. De plus, la partie hydrophobe (également connue sous le nom de queue) doit avoir une longueur suffisante pour que la chaîne dépassant de la surface du pigment produise un obstacle stérique efficace autour des particules. Dans un système de revêtement à base de solvant, la longueur de queue du tensioactif doit être supérieure à environ 18h37. Un tensioactif ayant un bon effet mouillant n’est pas un dispersant efficace car sa chaîne est trop courte.

L'agent d'ancrage efficace (agent d'ancrage) est adsorbé sur la surface du pigment, insoluble ou seulement légèrement soluble dans le solvant, et présente une forte affinité avec la surface des particules. La plupart des agents d’ancrage ont une forte polarité et sont attachés à la surface des particules par des liaisons hydrogène. Des exemples de groupes d'ancrage sont les amines. Sel d'ammonium quaternaire, urée, acide carboxylique, sulfonate et phosphate. Quelques agents d'ancrage ont des structures spécifiques, telles que de grosses molécules de colorant plates, qui sont utilisées pour ancrer les pigments bleu de phtalocyanine et vert de phtalocyanine. La structure moléculaire de ces colorants est similaire à celle des pigments et ils ont tendance à s'associer aux pigments.

Il n’existe pas d’agent mouillant et dispersant universel pour tous les pigments. Cependant, des effets de mouillage et de dispersion meilleurs et plus efficaces peuvent être obtenus en choisissant le groupe d'ancrage avec une queue appropriée et adapté à certains mélanges de pigments.

Il existe de nombreuses façons différentes de donner aux molécules une masse et une queue ancrées. Il semble que les molécules ayant une structure en chaîne ramifiée et des groupes polaires sur la chaîne ramifiée aient le meilleur effet de dispersion. La chaîne de branchement joue le rôle de groupe d'ancrage et la boucle entre les points de liaison de branchement est la queue. Bloc A-B (a est la masse d'ancrage, B est la queue hydrophobe). Les tensioactifs polymères blocs A-B-A, blocs b-a-b, greffés ou peignes peuvent également être des dispersants de pigments très efficaces pour les systèmes non aqueux.