Скорость адсорбции и равновесие
Трудно определить скорость адсорбции, поскольку она зависит от многих факторов, особенно от концентрации [101], однако обычно считают, что она протекает быстро [102, 103]. По вопросу адсорбции полимеров можно обратиться к работе Липатова и Сергеевой [104]. Однако в большинстве практических случаев наибольший интерес представляет состояние равновесной адсорбции в системе из смеси компонентов; в случае адсорбции полимера из раствора действует простои принцип — первым адсорбируется тот компонент, который первым достиг поверхности, т е. адсорбция контролируется диффузией [99, 105, 106]. Более мелкие по размерам молекулы первыми достигают поверхности и адсорбируются, а затем их вытесняют более крупные молекулы, достигающие поверхности позже, адсорбция которых более предпочтительна [107]. Явление преимущественной адсорбции молекул с более высокой молекулярной массой довольно часто приводит к заметному максимуму на изотермах адсорбции полимеров [56]. При диспергировании пигментов, т. е. при приготовлении пигментных паст, важно создать такие условия, чтобы происходила преимущественная адсорбция полимера в самом начале, так как процесс вытеснения других компонентов с поверхности пигментов может быть очень медленным.
Это иногда отчетливо проявляется на практике, например в случае, когда пигмент первоначально диспергируют в алкиде, модифицированном полиэтиленгликолем, а другие полимерные компоненты добавляются после. При этом наблюдается быстрый переход пигмента в водную фазу, как, например, при промывке кисти моющим раствором от прилипшей к ней свежеприготовленной краски на масляной основе. Однако, если пигмент вначале диспергировать в других полимерных компонентах, а затем добавить алкид, модифицированный полиэтиленгликолем, то в этом случае потребуется примерно четыре недели для того, чтобы появилась способность кисти отмываться. За это время алкид, модифицированный полиэтиленгликолем, вытесняет другие компоненты с поверхности пигмента [108].
Другой пример подобного медленного перераспределения адсорбированных молекул иногда проявляется в виде медленного изменения цвета при хранении, когда цвет создается смешением различных пигментных дисперсий (колеровочных паст), особенно если они приготовлены в разных связующих. Одним из путей решения этой «цветовой» проблемы является пропускание готовой краски через дисперсионную мельницу (например мельницу Сасмейера). Деформации сдвига в мельнице, а также повышение температуры ускоряют перераспределение ранее адсорбированных веществ и поэтому предотвращают изменение цвета.
Стереорегулярность также является важным фактором при адсорбции полимеров. Майамото с сотр. [109] установили, что изотактический полиметилметакрилат лучше адсорбируется из раствора в одном и том же растворителе по сравнению с синдио - тактическим при одинаковых молекулярных массах. Синдиотакти - ческий полиметилметакрилат, в свою очередь, более прочно адсорбируется, чем атактический, что было показано с помощью метода тонкослойной хроматографии при проявлении этилацета - том [110].