顏料的潤濕包括附著(液/固表面接觸)、浸透(液體浸入多孔固體)和展布(液體平鋪在固體表面并形成新的液面)三個過程。它們均與液相表面張力(γl)、固相表面張力(γs)和液/固相的界面張力(γl～s)有關(guān)。另外,附著和展布還與固體表面粗糙程度有關(guān),而浸透與粒子堆積的緊密程度和孔內(nèi)表面的粗糙程度有關(guān)。當(dāng)γs>γl時,附著和浸透可自發(fā)進行,但對于展布,一般只有γs>(γl+γl～s)時才能自發(fā)進行,這時粒子表面粗糙度促進潤濕的進行。當(dāng)γs<γl時,展布一般難以自發(fā)進行,對于附著和浸透分為以下兩種情況:a、當(dāng)潤濕角θ小于90°時,附著和浸透自發(fā)進行;b、當(dāng)θ大于90°時,不會產(chǎn)生浸透;只有粒子表面粗糙度足夠大時,才能產(chǎn)生自發(fā)附著?？梢?降低液相表面張力,提高固相表面張力有利于潤濕的自發(fā)進行外,攪拌混合、研磨、加入潤濕劑等可促進顏料的潤濕。
對于自發(fā)進行的潤濕,可用下式計算液體滲透深度為L時所需的時間(t):
其中: L—滲透深度;η—液相粘度;R—毛細管半;γl—液相表面張力;θ—接觸角
該式的第一項取決于顏料聚集體的幾何形態(tài),包括顏料床層厚度和顏料堆積的緊密程度;第二項取決于顏料是否易被潤濕,包括液相粘度和表面張力及液/固相的接觸角。實際上,有效的滲透要求接觸角接近于零。潤濕劑可顯著提高顏料粒子的潤濕速度,其原因是它既可降低液相表面張力,又可在固體表面定向吸附,增加了顏料粒子與液相介質(zhì)的親和力,從而降低了固/液界面張力γl2s。