FELÜLETI FESZÜLTSÉG

az intermolekuláris kölcsönhatások megnyilvánulása

aszimmetrikus erötér alakul ki:

felület normálisára ható erö

ERŐ / TÁVOLSÁG           N m^-1

határfelületi energia (határfelületi munka)

(egységnyi felület létrehozásához szükséges munka)

ENERGIA / FELÜLET J m^-2

Energia minimum minimális felület

- csepp gömb

- folyadékfilm (bevonat) sík felület

Néhány folyadék felületi feszültsége:

SZUSZPENZIÓK

közeg FOLYADÉK

diszperz rész SZILÁRD

PIGMENTDISZPERZIÓK

n részecskék

szerkezete

primer (elemi) részecskék nagy diszperzitás

halmazok aggregátumok szétoszlatás

agglomerátumok a kötöanyagban

alakja

izometrikus - poliéder korpuszkulás

anizometrikus - lemez lamellás taktoid

- pálcika fibrillás nematikus

szmektikus

morfológiája

kristályos

- amorf

mérete

- optimális méret mm

ha kisebb csökken a fedöképesség

nagyobbnál szemcsézettség

- lemez alakú szemcsék vastagsága mm

NEDVESEDÉS

Határfelület változása: SG SF

szilárd anyag levegö szilárd anyag - folyadék

Feltétele E_SF > E_FF E_FF g_F

Kontakt nedvesedés

Q= 0^o peremszög nö Q= 180^o

LIOFIL FELÜLET LIOFÓB FELÜLET

SG SF

g_FG                      g_S g_SF g_F cos q

q

kisebb g_F jobb nedvesedés g_SG g_SF

parafin 90^o PE

110^o 86⁰ grafit

impregnált szövet

150^o 27^o nikkel

10^o üveg

5^o kvarc

SZÉTTERÜLÉS

SG felület csökken ( SF és FG csökken)

ha q cos q = 1

g_S g_F S szétterülési koefficiens

a teljes szétterülés feltétele S = (g_S g_F >

g_S és g_F >> g_SF a bevonat felületi feszültsége kisebb legyen, mint a festendö felületé g_F < g_S

ha g_festék > g_alap szétugrik a festék

FELÜLETI FESZÜLTSÉGEK

oldószerek kötöanyagok szilárd felületek festékek

víz                

melamingyanták foszfátozott acél

xilol                akrilát                             vizes

alkid gyanták kezeletlen (zsíros)

lakkbenzin gyanták                   acélfelület          oldószeres

Alapnedvesítés

a felületet nem mindig lehet teljesen zsírtalanítani

a környezetbarát festékanyagok különösen érzékenyek

a zsíros, olajos szennyezödésekre

a hiányos nedvesítés folyamatossági hiányt,

- csökkent védöhatást okoz

- rontja a tapadást

Nedvesítöszerek

felületaktív anyagok csökkentik a felületi feszültséget

Tenzidek

- amfipatikus molekulák

poláris csoport OH

COOH

NH

apoláris szénlánc

apoláris

fázis (levegö)

poláris

fázis (víz)

Szilikonok

amfipatikus + organofób molekulák

o a festék határfelületére vándorolnak

o javítják a nedvesedést megszüntetik a kráteresedést

o javítják a karcállóságot

CH₃

(CH₃)₃ Si - O Si - O -- Si (CH₃)₃

CH₃ ^X

összefér összeférhetetlen

x 45 - 230 380 - 1500 1800 - 2900

terülés karcállóság habzásgátlás kalapácslakk

TERÜLÉS

a kikeményedett bevonat "felületi simaságának" mértéke

mérése fényes felületen lézeroptikai úton

terülési hibák

- hullámosság (narancsosság) felületi

kráter feszültség

"pettyesedés"

- tüszúrások, felforrás

jó terülés feltételei

newtonihoz közelálló folyási tulajdonságok

minél nagyobb felületi feszültség

ne legyenek lokális felületi feszültség változások

a hullámosságot és a kráterességet a festékfilmben kialakuló lokális felületi feszültség különbségek okozzák

kisebb felületi feszültség

terülésjavítók

a bevonat felszínén feldúsulva

minimálisra csökkentik a lokális felületi feszültség

különbségeket

terülésjavító adalék

Immerziós nedvesedés

diszperz részecskéken a peremszög nem mérhetö

a szilárd-folyadék határfelület kölcsönhatása az

immerziós hövel jellemezhetö

SG SF

Bemerítési hö: Q_imm = E_S - E_SF (mérhetö!)

Bemerítési hö értékek J.cm^-2

DISZPERZ RENDSZEREK STABILITÁSA

termodinamikailag stabil állapotban G min.

Diszperz rendszerben:

DG = DH - T DS DS > 0 (diszpergáláskor S nö)

ez határozza meg a stabilitást!

Kölcsönhatási energiák: W_közeg W_részecske W_{közeg részecske}

DW = + W_k + W_r W_{k r} 0 önként képzödik

DW >> nem képzödik

Eloszlási állandóság

Aggregatív állandóság: a részecskék között ható vonzó és

taszítóerök határozzák meg

ÜTKÖZÉSEK

Az egymást taszító részecskéknek potenciálgáton kell átjutniuk.

Tapasztalat: a szol stabilis, ha e_max > 10 kT

Makromolekulás kolloid oldatok

telítési koncentráció helyett hígíthatósági határérték

szolvatáció energetikai kölcsönhatások

- kölcsönhatások részecske - részecske W_r-r részecske - közeg W_r-k

közeg-közeg                    W_k-k

oldószer és polimer polaritása hasonló W_r-r W_r-k W_k-k

> 0 exoterm

DW = + W_k-k + W_r-r - 2 W_r-k DH = 0 atermikus

< 0 endoterm

DG = DH TDS 0 önként képzödik

>> 0 nem képzödik

- oldódást az entrópia változás határozza meg

Lakkipari kötöanyagok makromolekulás kolloidok

a filmképzö anyag alakja

izometrikus kis viszkozitás

jó tapadás

rosszabb mechanikai tulajdonságok

[ST1] 

lineáris nagy viszkozitás

rosszabb tapadás

jó mechanikai tulajdonságok