润湿

sunny

润湿过程是在涂料的生产和施工中的一个重要的特征。润湿过程中最主要的因素是各组分的表面张力。
为了了解某材料的表面张力的起源，例如一种液体，我们必须在分子范畴讨论其表面情况。在本质上，两个相邻相之间（我们以液-气相为例）的过渡地带不是一条严格的界限，而是一个不停变换密度和运动状态的多分子层组成的区域。
由于这一扩散层相对于本体部分来说极其微小，因此在以后对表面张力的解释中将不再考虑。
在简化的模式里表面被减少成单分子层。在不同的单个分子之间可能有几种吸引力存在：范德华力，偶极作用力，氢键和离子间的作用力。在本体中每个分子对等地被其它分子环绕，处于均衡的作用力下。然而在表面，缺少了环绕的平衡力，所以各作用力最终指向本体中心。
表面张力（作用于表面的水平方向）与界面上不同分子之间的吸引有关。它在边角部分更强因为那里有更少的环绕层。固体或液体的表面张力可以通过接触角来测量。实际最常用的计算是采用帕顿方程（Patton's equation），其中考虑了固体表面张力的近似值（临界表面张力）
润湿的成功与否和接触角的大小有直接的关系。接触角大于90度时，没有润湿发生，液滴保持其球状。接触角小于90度时，润湿情况改善和接触表面（液滴-固体界面）增加。接触角等于0度时，可以达到理想的铺展状态。这只有可能在液体的表面张力低于固体的表面张力时发生。这意味着在涂料工业而言只有液体能被改变，因为固体例如颜料和填料，也包括底材，都已经有了固定的表面张力。
一种降低液体表面张力的方法是添加表面活性剂。其极性基团在表面积聚，它们之间的相互作用带来对张力的补偿。这时的表面张力值由低张力的表面活性剂决定。
这一观念是解决涂料工业中许多问题的基础，所以颜料的润湿和表面缺陷例如缩孔，流动不良和泡沫都可以根据这些原理解释。