Mechanizm dyspergatora powłoki ultradźwiękowej

Mechanizm ultradźwiękowego dyspergatora powłok nie bierze pod uwagę działania cząsteczek powietrza, cząsteczek wody i cząsteczek rozpuszczalnika zaadsorbowanych przez cząstki powłoki. W rzeczywistości powierzchnia cząstek powłoki w stanie skupionym jest otoczona cząsteczkami powietrza i wody, a rozproszone cząstki powłoki są otoczone rozpuszczalnikiem. Powietrze, woda i rozpuszczalniki z pewnością będą miały wpływ na proces dyspergowania. Podczas procesu zwilżania cząsteczki powietrza zaadsorbowane wokół cząstek powłoki są najpierw zastępowane cząsteczkami rozpuszczalnika. Grupa powinowactwa do powlekania w cząsteczce dyspergującej następnie łączy się z cząsteczkami pigmentu w celu zakotwiczenia. Jednak większość powierzchni cząstek powłoki jest nadal adsorbowana przez cząsteczki rozpuszczalnika. Dlatego uzasadnione jest założenie, że środek dyspergujący i rozpuszczalnik tworzą konkurencję adsorpcyjną na powierzchni powłoki. Z punktu widzenia termodynamiki, ponieważ cząsteczki dyspergujące są specjalnie zaprojektowane tak, aby miały przewagę konkurencyjną w zakresie adsorpcji powierzchni powłoki, układ dyspersyjny jest utrzymywany stabilny.

Z kinetycznego punktu widzenia powierzchnia cząstek powłoki jest otoczona cząsteczkami rozpuszczalnika, zanim cząsteczki rozpuszczalnika zaadsorbowane na powierzchni powłoki zostaną zastąpione przez grupy pro-powlekające dyspergatora. Po rozwinięciu makrocząsteczki dyspergującej w rozpuszczalniku jego łańcuch molekularny jest również adsorbowany przez rozpuszczalnik, to znaczy solwatowany. Dlatego cząsteczki rozpuszczalnika na powierzchni cząstek powlekających i cząsteczki rozpuszczalnika wokół cząsteczek dyspergujących muszą być jednocześnie rozładowane, a następnie można zakończyć połączenie cząsteczek dyspergujących i cząstek powlekających. Podczas tego procesu siły van der Waalsa między cząsteczkami rozpuszczalnika a cząsteczkami powłoki i cząsteczkami dyspergującymi nie są nieistotne i wydają się być odporne na dyspersję. Zatem można sobie wyobrazić, że ultradźwiękowy dyspergator powłoki usuwa rozpuszczalnik w tym procesie lub ekstrahuje rozpuszczalnik na późniejszym etapie dyspersji, co jest nieuchronnie korzystne dla dyspersji. Po wykluczeniu współzawodnictwa rozpuszczalnika, nawet jeśli powierzchnia kontaktu zostanie zwiększona, nawet jeśli nie można utworzyć wiązania wodorowego i polaryzacji między cząstkami powłoki i cząsteczkami dyspergującymi, można uzyskać mocny efekt kotwiczenia, polegając po prostu na sile van der Waalsa .

Pierwszym pomysłem jest umieszczenie dyspergatora w stanie stopionym podczas ogrzewania i bezpośredni udział w mieleniu. Jest to bezpośrednio związane przez cząsteczki dyspergujące zastępujące cząsteczki powietrza zaadsorbowane na powierzchni cząstek powłoki. Zaletą tego pomysłu jest to, że zużycie energii jest niskie, a wydajność wysoka. Wadą jest to, że lepkość środka dyspergującego w stanie stopionym nie może być zbyt duża, co wymaga, aby środek dyspergujący w ultradźwiękowym urządzeniu do powlekania nie miał zbyt dużej masy cząsteczkowej. Innym pomysłem jest udział rozpuszczalnika na wczesnym etapie, ponieważ rozpuszczalnik może ułatwić zwilżanie cząstek farby, to znaczy cząsteczki powietrza na powierzchni cząstek farby są zastępowane cząsteczkami rozpuszczalnika, a następnie podgrzewane lub ujemne ciśnienie lub ogrzano, aby dodać podciśnienie, aby rozpuszczalnik odparował. Promuje ścisłe wiązanie cząstek powłoki i cząsteczek dyspergujących. Zaletą tego pomysłu jest to, że nadaje się do większości środków dyspergujących. Wadą jest to, że lotny rozpuszczalnik zużywa dużo energii.