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습윤 첨가제

바인더 용액을 통한 안료 응집체의 습윤은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다. 액체상이 응집체의 틈새로 침투하는 속도는 상당히 단순화된 조건에서 워시번 방정식으로 수학적으로 표현할 수 있습니다.

Washburn-Gleichung_e

안료 입자 사이의 모세관은 반경 r의 원통형 튜브라고 가정합니다. 방정식의 오른쪽에 있는 첫 번째 요소는 빠른 습윤(높은 침투 속도)을 위해서는 느슨하게 밀집된 응집체(r이 큼)와 바인더의 낮은 점도가 유리하다는 것을 보여줍니다. 그러나 응집체 구조는 도료 생산자의 영향을 받을 수 없으며 점도를 낮출 수 있는 가능성은 상당히 제한적입니다.

두 번째 요소가 더 유망해 보입니다. 여기에는 침투하는 액체의 표면 장력과 접촉각이 있습니다. 두 가지 모두 습윤 첨가제의 영향을 받을 수 있지만 서로 독립적인 것은 아니므로 낮은 접촉각과 높은 표면 장력을 동시에 가질 수는 없습니다. 실제로 습윤 첨가제는 접촉각을 0에 가깝게 만들기 위해 필요한 만큼 표면 장력을 낮추는 데 사용됩니다; 표면 장력 값이 너무 낮아지는 것은 피해야 합니다.

습윤 첨가제는 안료와 바인더 용액 사이의 접촉각을 줄이도록 설계된 물질로 정의될 수 있으며, 그 결과 액체가 응집체 구조로 침투하는 속도를 가속화합니다. 이러한 물질의 특징은 극성, 비극성을 같이 갖는 친수성 구조 요소, 소수성 구조 요소가 하나의 분자에 결합되어 있는 계면활성제 구조입니다. 이러한 구조로 인해 이러한 화합물은 계면 활성, 즉 습윤 첨가제가 안료/바인더 용액 계면으로 이동합니다. 화학적 관점에서 습윤 첨가제는 어떻게 극성 세그먼트가 분자 구조에 혼입되는 방식에 따라 이온성 또는 비이온성으로 분류할 수 있습니다. 비극성 세그먼트는 일반적으로 탄화수소 사슬로 표시됩니다.

안료 습윤