СЕДИМЕНТАЦИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ПАСТ
Пасты, в отличие от разбавленных суспензий, являются седиментационно устойчивыми системами, т.е. они охраняют неизменным во времени распределение частиц по объему системы, способны противостоять силе тяжести. Главным фактором, ее обеспечивающим, является фиксация положения частиц дисперсной фазы в сплошной пространственной структурной сетке в результате возникновения коагуляционных или атомных контактов между частицами.
АГРЕГАТИВНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ПАСТ
Понятие "агрегативная устойчивость" применительно к пастам существенно отличается от этого понятия применительно к разбавленным суспензиям.
Во-первых, для разбавленных суспензий (бесструктурные системы) существует только два четко выраженных состояния (без каких-либо промежуточных): агрегативной устойчивости и агрегативной неустойчивости, а в пастах возможно множество промежуточных состояний, связанных с ослаблением или усилением связей в структурной сетке. Крайними будут, с одной стороны, состояние, соответствующее образованию и максимальному упрочнению пространственной структурной сетки (уровень вязкости практически неразрушенной структуры и ее прочности
Во-вторых, пасты зачастую получают концентрированней разбавленных суспензий, потерявших свою агрегативную устойчивость, т.е. образование и упрочнение структуры паст - это результат отсутствия агрегативной устойчивости в разбавленных суспензиях.
Таким образом, в пастах, в классическом смысле слова, агрегативная устойчивость изначально отсутствует. Однако этот термин для паст используют, чтобы оценить способность последних сохранять неизменной во времени свою пространственную структуру (в первую очередь - толщину прослоек жидкости и прочность контакта в структурной сетке).
В коагуляционных структурах оболочки жидкой дисперсионной среды при сближении частиц полностью не вытесняются, а принимают минимальную толщину, близкую к бимолекулярному слою. Структурирование в самих пленках дисперсионной среды препятствует дальнейшему уменьшению толщины прослоек. Оно усиливается при использовании стабилизаторов.
В качестве стабилизаторов паст применяют: 1) анионные коллоидные ПАВ; 2) неионогенные коллоидные ПАВ; 3) поверхностно-активные полимеры.
При использовании таких стабилизаторов реализуются, в первую очередь, адсорбционно-сольватный и структурно-механический факторы устойчивости. Являясь ПАВ, они адсорбируются на поверхности твердой частицы и снижают свободную поверхностную энергию, тем самым делая систему более устойчивой. Но с другой стороны, обладая длинноцепочечным углеводородным радикалом, эти вещества способны образовывать определенную структуру в адсорбционном слое, придающую механическую прочность и упругость защитной оболочке.
Смесь анионоактивного и неионогенного ПАВ обладает синергетическим эффектом стабилизирующего действия. Механизм этого эффекта обусловлен образованием смешанного адсорбционного слоя, в результате чего увеличивается вклад адсорбционной и структурной составляющих факторов устойчивости структурно-механического барьера.
Если стабилизатор является ионогенным веществом, то в дополнение к выше отмеченным реализуется электростатический фактор устойчивости, связанный с образованием ДЭС на поверхности частицы и возникновением электростатических сил отталкивания.
РАЗРУШЕНИЕ ПАСТ
Никакие массообменные процессы в структурированных системах нельзя успешно осуществить, не разрушив предварительно в них структуру.
Разрушение пространственных структур в пастах - достаточно сложный процесс, характеризуемый тем, что по мере увеличения степени разрушения существен изменяется и сам механизм распада структуры.
Можно выделить три основных этапа разрушения структуры:
1) разрушение сплошной структурной сетки, сопровождающееся распадом структуры на отдельные, достаточно крупные агрегаты;
2) разрушение агрегатов, сопровождающееся уменьшением их размера и увеличением их числа, высвобождением из агрегатов и увеличением числа отдельных частиц, образованием новых агрегатов;