Лиофобная дисперсия

Cтраница 1

Лиофобные дисперсии с внутренними стабилизаторами имеют еще более высокую стабильность. [1]

Лиофобные дисперсии термодинамически неустойчи-вы вследствие наличия избыточной энергии Гиббса на границе раздела фаз. Поэтому они склонны к коагуляции при добавлении нового компонента, изменении условий и даже просто при длительном хранении. [2]

В лиофобных дисперсиях все самопроизвольные процессы, связанные с понижением энергии Гиббса, протекают либо с уменьшением межфазного натяжения за счет адсорбции поверхностно-активных компонентов дисперсионной среды, либо с уменьшением дисперсности. [3]

Иногда для получения стабильных лиофобных дисперсий используются полимеры, в состав которых специально введены звенья, имеющие сродство к дисперсионной углеводородной среде и выполняющие функции внутреннего стабилизатора. [4]

Формирование пленок из водных лиофобных дисперсий происходит в результате коагуляции и коалесценции полимерных частиц при испарении воды. Минимальная температура пленкообра-зования ( МТП) обычно лежит вблизи температуры стеклования полимера. Для полимерных дисперсий с радиусом частиц около 0 05 мкм минимальная температура пленкообразования может быть на 10 С и более ниже температуры стеклования. Эта температура определяет температурный режим формирования покрытия. Так, для получения воднодисперсионных красок естественной сушки используются дисперсии, имеющие минимальную температуру пленкообразования меньше или равную 5 С. Понижение МТП лиофобных дисперсий термопластичных полимеров достигается различными способами: пластификацией полимера, введением коа-лесцирующих добавок и смешением водных дисперсий с различными МТП. [5]

Схема структурных и фазовых превращений при лиофили-зации. [6]

Этот процесс называют лиофилизацией, а лиофобные дисперсии с заметным сродством между средой и полимерной фазой - лиофилизованными. Различают объемно - и поверхностно-лиофили-зованные дисперсии; к первым относятся Органодисперсии, ко вторым - латексы. [7]

В органодисперсии переходного типа в отличие от лиофобных дисперсий помимо пленкообразующего и разбавителя должен входить еще один основной компонент - органическая жидкость, являющаяся хорошим растворителем полимера и смешивающаяся с разбавителем. Ее обычно называют диспергатором. При введении диспергатора увеличивается сродство полимера к дисперсионной среде, в результате чего величина межфазного поверхностного натяжения снижается, что в свою очередь приводит к повышению стабильности этих дисперсий в сравнении с лиофобными. В ор-ганодисперсиях переходного типа дискретной фазой являются частицы пленкообразующего, набухшего в растворителе, а непрерывной фазой - смесь разбавителя и растворителя. Следует точно выдерживать необходимое соотношение диспергатора и разбавителя в системе. Изменение этого соотношения может привести к образованию лиофобной ( избыток разбавителя) или лиофильной ( избыток диспергатора) дисперсии. [8]

Здесь мы остановимся на характере формирования пленок из лиофобных дисперсий и дисперсий перходного типа, как наиболее часто встречающихся формах существования пленкообразующих органодисперсий. [9]

Лиофобные дисперсии всегда термодинамически неустойчивы: их частицы самопроизвольно агрегируются, образуя агрегаты различной рыхлости и пространственные структуры, обнаруживая явления коагуляции и ко-алесценции. Устойчивость таких систем следует понимать лишь в условно-кинетическом смысле как величину, обратную скорости коагуляции или расслоения системы, как медленность ее разрушения в данных условиях. Для обеспечения практической устойчивости лио-фобных дисперсий ( золей, суспензий, эмульсий, пен) необходима их стабилизация - введение адсорбирующегося вещества - стабилизатора, образующего в дисперсионной среде на поверхности частиц защитную оболочку, которая препятствует коагуляции и коалесцен-цни. Дисперсность таких систем невелика, когда они образуются путем диспергирования: размеры капелек в лиофобных эмульсиях не менее 1 мк. Высокая дисперсность может быть достигнута лишь путем конденсации: подавлением дальнейшего роста зародышей новой фазы и их стабилизацией. [10]

Лиофобные дисперсии всегда термодинамически неустойчивы: их частицы самопроизвольно агрегируются, образуя агрегаты различной рыхлости л пространственные структуры, обнаруживая явления коагуляции и ко-алесценции. Устойчивость таких систем следует понимать лишь в условно-кинетическом смысле как величину, обратную скорости коагуляции или расслоения системы, как медленность ее разрушения в данных условиях. Для обеспечения практической устойчивости лио-фобных дисперсий ( золей, суспензий, эмульсий, пен) необходима их стабилизация - введение адсорбирующегося вещества - стабилизатора, образующего в дисперсионной среде на поверхности частиц защитную оболочку, которая препятствует коагуляции и коалесцен-ции. Дисперсность таких систем невелика, когда они образуются путем диспергирования: размеры капелек в лиофобных эмульсиях не менее 1 мк. Высокая дисперсность может быть достигнута лишь путем конденсации: подавлением дальнейшего роста зародышей новой фазы и их стабилизацией. [11]

Схема превращений лиофобной дисперсии поли-иера при лиофили-зации. [12]

Особенностью дисперсных систем является наличие высокоразвитой межфазной границы. Поскольку сродство фаз в лиофобных дисперсиях мало, а межфазное натяжение велико, они обладают значительным ( наибольшим среди дисперсий всех трех типов) избытком энергии Гиббса ( так называемой поверхностной энергии) и, следовательно, являются системами термодинамически неустойчивыми. [13]

К лиофильным системам относятся также растворы ПАВ. Однако наиболее важной является их способность обеспечивать агрегативную устойчивость лиофобных дисперсий. В частности, традиционные эмали и грунтовки с пленкообразующими системами растворного типа ( алкидные, фенолоформаль-дегидные, карбамидные и другие материалы) включают пигменты и наполнители. [14]

Схема превращений лиофобной дисперсии поли-иера при лиофили-зации. [15]

Страницы: 1 2