На практике в системе обычно присутствуют агрегаты, величина поверхности которых неизвестна. Поэтому окончательное значение маслоемкости зависит от эффективной плотности агрегатов, их упаковки и смачиваемости связующим. Хьюсман предложил модель, основанную на определении эффективной плотности частиц, которая учитывает присутствие агрегатов. Асбек предложил термин «предельная критическая объемная концентрация пигмента» (ПКОКП) для обозначения монодисперсного состояния системы и вывел соотношение между КОКП и ПКОКП исходя из размеров индивидуальных частиц пигмента (d) и пигментных агломератов (D) [8]:

КОКП = ПКОКП— (ПКОКП)2 (8.5)

Если ОКП прогрессивно возрастает до значений выше КОКП, вторая точка перехода может быть достигнута только в том случае, если имеется достаточно связующего для покрытия всех частиц, что соответствует значению 1/ал в уравнении 8.4 и все «свободное» связующее заменено воздухом. Кастелз и др. [9] опубликовали экспериментальные данные, которые подтверждают существование этой точки и представляют значительную ценность' для установления оптимальных соотношений между пигментом и связующим, что, в конечном итоге, влияет на оптимальные характеристики покрытий. Кремер использовал реологический метод для определения толщины адсорбционных слоев на частицах пигментоь и наполнителей [10].

8.3.2.4. Денсиметрический метод определения КОКП

В покрытиях, разработанных с учетом упомянутых выше критических точек, содержится воздух, который заполняет пустоты после испарения растворителя. Четкое определение точки, при которой под влиянием воздуха в пленке начинает возрастать ОКП, является наглядным методом определения КОКП. Присутствие воздуха в сухой пленке уменьшает ее плотность, поэтому объем воздуха может быть вычислен как разность между замеренным значением Da и теоретическим значением плотности Dr

Плотность может быть измерена многими способами, включая гидростатическое взвешивание [11] и ртутную поромет-рию [12].

На кривой зависимости плотности от ОКП должен присутствовать пик, соответствующий КОКП. Соотношение между количеством воздуха, пигмента и связующего в сухой пленке также

может быть представлено в виде треугольной диаграммы, которая дает обширную информацию. Стейн показал, как с помощью диаграммы можно определить ОКП без проведения экспериментов [13].

На рис. 8.2 состав любой сухой пленки, в рецептуре которой содержание пигмента ниже критической точки, отложен на базовой линии Р — В. Любая композиция, содержащая пигмент выше критического количества, включает воздух (это соответствует прямой А — В) и располагается внутри треугольника. Любой отрезок, выходящий из точки А, откладывает на Р — В состав, соответствующий композиции с постоянным ОКП и уменьшенным содержанием воздуха.

Если в каком-то покрытии заданное значение ОКП выше критического, а содержание воздуха в пленке определено экспериментально, состав сухой пленки будет соответствовать точке пересечения линий ОКП и процентного содержания воздуха, на рисунке 8.2 это проиллюстрировано для пленки, содержащей 10% воздуха, с ОКП = 0,4. Если допустить, что пустоты между частицами пигмента не изменяются по объему при уменьшении количества связующего, то процент содержания пигмента можно определить экстраполяцией к базовой линии, соответствующей нулевому содержанию воздуха при КОКП = 0,36. Увеличение значения ОКП в данной системе может происходить при соответствующем увеличении содержания воздуха, что можно отобразить на соответствующей линии ОКП, причем эта линия будет такой же, которая соответствует КОКП = 0,36.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒