粒子表面吸附分散劑后形成雙電層
水性分散劑水性涂料使用的分散劑必須水溶,它們被選擇地吸附到粉體與水的界面上。常用的是陰離子型,它們在水中電離形成陰離子,并具有一定的表面活性,被粉體表面吸附。粉狀粒子表面吸附分散劑后形成雙電層,陰離子被粒子表面緊密吸附,被稱為表面離子。在介質(zhì)中帶相反電荷的離子稱為反離子。它們被表面離子通過靜電吸附,反離子中的一部分與粒子及表面離子結(jié)合的比較緊密,它們稱束縛反離子。它們在介質(zhì)中成為運動整體,帶有負電荷,另一部分反離子則包圍在周圍,它們稱為自由反離子,形成擴散層。這樣在表面離子和反離子之間就形成雙電層。
動電電位:微粒所帶負電與擴散層所帶正電形成雙電層,稱動電電位 。熱力電位:所有陰離子與陽離子之間形成的雙電層,相應的電位。起分散作用的是動電電位而不是熱力電位,動電電位電荷不均衡,有電荷排斥現(xiàn)象,而熱力電位屬于電荷平衡現(xiàn)象。如果介質(zhì)中增大反離子的濃度,而擴散層中的自由反離子會由于靜電斥力被迫進入束縛反離子層,這樣雙電層被壓縮,動電電位下降,當全部自由反離子變?yōu)槭`反離子后,動電電位為零,稱之為等電點。沒有電荷排斥,體系沒有穩(wěn)定性發(fā)生絮凝。
一個穩(wěn)定分散體系的形成,除了利用靜電排斥,即吸附于粒子表面的負電荷互相排斥,以阻止粒子與粒子之間的吸附/聚集而最后形成大顆粒而分層/沉降之外,還要利用空間位阻效應的理論,即在已吸附負電荷的粒子互相接近時,使它們互相滑動錯開,這類起空間位阻作用的表面活性劑一般是非離子表面活性劑。靈活運用靜電排斥配合空間位阻的理論,即可以構(gòu)成一個高度穩(wěn)定的分散體系