1. A sűrítő meghatározása és funkciója
Az olyan adalékanyagokat, amelyek jelentősen növelik a víz alapú festékek viszkozitását, sűrűsítőknek nevezzük.
A sűrítők fontos szerepet játszanak a bevonatok előállításában, tárolásában és felépítésében.
A sűrítő fő funkciója a bevonat viszkozitásának növelése, hogy megfeleljen a felhasználás különböző szakaszának követelményeinek. Ugyanakkor a bevonat különböző szakaszokban megkövetelt viszkozitása eltérő. Például:
A tárolási folyamat során kívánatos, hogy magas a viszkozitásuk, hogy megakadályozzák a pigment rendezését;
Az építési eljárás során kívánatos, hogy mérsékelt viszkozitás legyen, hogy a festék jó kefével rendelkezzen túlzott festékfestés nélkül;
Az építkezés után remélhetőleg a viszkozitás egy rövid időbeli késleltetés után gyorsan visszatérhet a magas viszkozitáshoz, hogy megakadályozzák a leereszkedést.
A vízben terjedő bevonatok folyékonysága nem newtoni.
Amikor a festék viszkozitása a nyíróerő növekedésével csökken, akkor ál -poilasztikus folyadéknak nevezzük, és a festék nagy része álpoplasztikus folyadék.
Ha egy ál-pooplasztikus folyadék áramlási viselkedése kapcsolódik annak előzményéhez, azaz időfüggő, tixotropikus folyadéknak nevezik.
A bevonatok gyártásakor gyakran tudatosan megpróbáljuk tixotropikus bevonatok készítését, például adalékanyagok hozzáadását.
Ha a bevonat tixotropiája megfelelő, akkor megoldhatja a bevonat különféle szakaszai ellentmondásait, és kielégítheti a bevonat különböző viszkozitásának technikai igényeit a tárolásban, az építési kiegyenlítésben és a szárítási szakaszokban.
Egyes vastagítók nagy tixotropiával adhatják fel a festéket, így nagyobb a viszkozitású nyugalom vagy alacsony nyírási sebesség (például tárolás vagy szállítás), hogy megakadályozzák a festékben lévő pigmentet. És magas nyírási sebesség mellett (például bevonási folyamat) alacsony viszkozitású, így a bevonatnak elegendő áramlása és kiegyenlítése van.
A tixotropiát a tixotropikus Ti index képviseli, és a Brookfield Viscometer méri.
Ti = viszkozitás (6R/perc sebességgel mérve)/viszkozitás (60R/perc sebességgel mérve)
2.
(1) A kémiai összetétel szempontjából a sűrítőket két kategóriába sorolják: szerves és szervetlen.
A szervetlen típusok közé tartozik a bentonit, attapulgit, alumínium magnézium -szilikát, lítium -magnézium -szilikát stb., Szerves típusok, például metil -cellulóz, hidroxi -etil -cellulóz, poliakrilát, polimetakrilát, akrilsav vagy metil -akril -homopolia vagy kopolimer vagy kupolimer, vagy a polimetakrilát stb.
A bevonatok reológiai tulajdonságaira gyakorolt hatás szempontjából a sűrítőket tixotropikus vastagítókra és asszociatív vastagítókra osztják. A teljesítménykövetelmények szempontjából a sűrítő mennyiségének kevesebbnek kell lennie, és a vastagító hatás jó; Nem könnyű az enzimek erodálni; Ha a rendszer hőmérséklete vagy pH -értéke megváltozik, a bevonat viszkozitása nem csökken szignifikánsan, és a pigment és a töltőanyag nem forog. ; Jó tárolási stabilitás; Jó vízmegtartás, nincs nyilvánvaló habzási jelenség, és nincs káros hatással a bevonatfilm teljesítményére.
①cellulóz sűrítő
A bevonatokban használt cellulózvastagok főként metil -cellulóz, hidroxi -etil -cellulóz és hidroxi -propil -metil -cellulóz, az utóbbi kettő pedig gyakrabban használható.
A hidroxi -etil -cellulóz egy olyan termék, amelyet úgy kapnak, hogy a természetes cellulóz glükózegységén lévő hidroxilcsoportokat hidroxi -etilcsoportokkal cserélik. A termékek specifikációit és modelljeit elsősorban a helyettesítés és a viszkozitás mértéke alapján megkülönböztetik.
A hidroxi -etil -cellulóz fajtáit szintén normál oldódásra, gyors diszperziós típusra és biológiai stabilitási típusra osztják. A felhasználási módszert illeti, a hidroxi -etil -cellulóz hozzáadható a bevonat termelési folyamatának különböző szakaszaiban. A gyors diszpergáló típus közvetlenül a száraz por formájában adható hozzá. A rendszer pH -értékének hozzáadása előtt azonban kevesebbnek kell lennie, mint 7, főleg azért, mert a hidroxi -etil -cellulóz lassan feloldódik alacsony pH -érték mellett, és elegendő idő van a vízhez a részecskék belsejébe történő beszivárgáshoz, majd a pH -érték növekszik, hogy gyorsan feloldódjon. A megfelelő lépések felhasználhatók a ragasztóoldat bizonyos koncentrációjának elkészítésére és a bevonórendszerbe történő hozzáadására is.
A hidroxi -propil -metil -cellulóz egy olyan termék, amelyet úgy kapnak, hogy a természetes cellulóz glükózegységén a hidroxilcsoportot metoxi -csoportra cserélik, míg a másik részt egy hidroxi -propilcsoport helyettesíti. A vastagító hatása alapvetően megegyezik a hidroxi -etil -cellulóz értékével. És rezisztens az enzimatikus lebomlásnak, de a víz oldhatósága nem olyan jó, mint a hidroxi -etil -cellulóz, és hátránya, hogy melegítéskor gél. A felületen kezelt hidroxi-propil-metil-cellulózhoz felhasználás esetén közvetlenül hozzáadható a vízhez. Keverés és diszpergálás után adjunk hozzá lúgos anyagokat, például ammónia-vizet, hogy a pH-értéket 8-9-re állítsuk, és keverjük, amíg teljesen feloldódik. Felszíni kezelés nélkül hidroxi -propil -metil -cellulóz esetén áztatható és 85 ° C feletti forró vízzel duzzadhat, majd szobahőmérsékletre lehűthető, majd hideg vízzel vagy jégvízzel keverjük, hogy teljesen feloldjuk.
②inorganic sűrítő
Ez a fajta sűrítőanyag elsősorban néhány aktivált agyagtermék, például bentonit, magnézium -alumínium -szilikát agyag stb. Jellemző, hogy a vastagító hatás mellett jó felfüggesztési hatással is rendelkezik, megakadályozhatja a süllyedést, és nem befolyásolja a bevonat vízállóságát. Miután a bevonatot megszárították és filmré alakítják, töltőanyagként működik a bevonófóliában stb. A kedvezőtlen tényező az, hogy jelentősen befolyásolja a bevonat kiegyenlítését.
③ szintetikus polimer sűrítő
A szintetikus polimer vastagítókat leginkább akril és poliuretánban (asszociatív vastagítók) használják. Az akril vastagítók többnyire akril polimerek, amelyek karboxilcsoportokat tartalmaznak. A 8-10 pH-értékű vízben a karboxilcsoport disszociálódik és duzzad; Ha a pH -érték meghaladja a 10 -et, akkor feloldódik a vízben és elveszíti a vastagodási hatást, így a vastagító hatás nagyon érzékeny a pH -értékre.
Az akrilát sűrítője sűrítő mechanizmusa az, hogy részecskéi adszorbeálhatók a festék latex -részecskéinek felületén, és lúgos duzzanat után bevonóréteget képeznek, ami növeli a latex -részecskék térfogatát, akadályozza a részecskék barnai mozgását, és növeli a festékrendszer viszkozitását. ; Másodszor, a sűrítő duzzanata növeli a vízfázis viszkozitását.
(2) A sűrítő hatása a bevonat tulajdonságaira
A sűrítő típusának a bevonat reológiai tulajdonságaira gyakorolt hatása a következő:
Amikor a sűrítőanyag mennyisége növekszik, a festék statikus viszkozitása jelentősen növekszik, és a viszkozitásváltozási tendencia alapvetően következetes, ha külső nyíróerőnek vannak kitéve.
A sűrítő hatására a festék viszkozitása gyorsan csökken, amikor nyíróerőnek vetik alá, pszeudoplaszticitást mutatva.
Hidrofób módon módosított cellulózsvastó (például EBS451FQ) nagy nyírási sebességgel használva a viszkozitás még mindig magas, ha a nagy mennyiség nagy.
Az asszociatív poliuretán vastagítók (például a WT105A) nagy nyírási sebességgel használva a viszkozitás még mindig magas, ha az összeg nagy.
Az akrilvastagok (például az ASE60) felhasználásával, bár a statikus viszkozitás gyorsan növekszik, ha a mennyiség nagy, a viszkozitás gyorsan csökken, magasabb nyírási sebesség mellett.
3. asszociatív sűrítő
(1) Sűrítő mechanizmus
A cellulóz-éter és az alkáli-olvadással küzdő akrilvastagok csak a vízfázist vastagíthatják, de nincs vastag hatással a víz alapú festék más alkotóelemeire, és nem okozhatnak szignifikáns kölcsönhatást a festékben lévő pigmentek és az emulzió részecskéi között, így a festék reológiáját nem lehet beállítani.
Az asszociatív vastagítókat úgy jellemezzük, hogy a hidratálás révén megvastagodva megvastagodnak egymás közötti, diszpergált részecskékkel és a rendszer más alkatrészeivel való asszociációk révén is. Ez az asszociáció magas nyírási sebességgel és az újbóli asszociációk alacsony nyírási sebességgel történő társítását lehetővé teszi, lehetővé téve a bevonat reológiájának kiigazítását.
Az asszociatív sűrítő vastagító mechanizmusa az, hogy molekulája egy lineáris hidrofil lánc, egy polimer vegyület lipofil csoportokkal, mindkét végén, vagyis hidrofil és hidrofób csoportokkal rendelkezik a szerkezetben, tehát a felületaktív anyagmolekulák jellemzői. természet. Az ilyen sűrítő molekulák nemcsak hidratálhatják és megduzzadhatnak, hogy megvastagítsák a vízfázist, hanem micellákat is képeznek, ha a vizes oldat koncentrációja meghaladja a bizonyos értéket. A micellák társulhatnak az emulzió polimer részecskéihez és a diszpergáló pigmentrészecskékhez, hogy háromdimenziós hálózati struktúrát képezzenek, és összekapcsolódnak és összefonódnak a rendszer viszkozitásának növelése érdekében.
Ennél is fontosabb, hogy ezek az asszociációk dinamikus egyensúlyban vannak, és ezek a kapcsolódó micellák kiigazíthatják pozíciójukat, ha külső erőknek vannak kitéve, hogy a bevonat kiegyenlítő tulajdonságai legyenek. Ezenkívül, mivel a molekulának több micellája van, ez a szerkezet csökkenti a vízmolekulák vándorlásának hajlamát, és így növeli a vizes fázis viszkozitását.
(2) A bevonatok szerepe
Az asszociatív vastagítók többsége poliuretán, és relatív molekulatömegük 103-104 nagyságrendű, két nagyságrendű, mint a szokásos poliakrilsav, és a cellulóz vastagítók, relatív molekulatömegű 105-106 között. Az alacsony molekulatömeg miatt a hidratáció utáni tényleges térfogat-növekedés kevesebb, tehát viszkozitási görbéje laposabb, mint a nem asszociatív vastagítóknál.
Az asszociatív sűrítő alacsony molekulatömegének köszönhetően a vízfázisban történő intermolekuláris összefonódása korlátozott, tehát a vízfázisra gyakorolt vastagító hatása nem szignifikáns. Az alacsony nyírási sebességtartományban a molekulák közötti asszociációs átalakulás több, mint a molekulák közötti asszociációs megsemmisítés, az egész rendszer fenntartja a velejáró szuszpenziót és diszperziós állapotot, és a viszkozitás közel áll a diszperziós tápközeg (víz) viszkozitásához. Ezért az asszociatív vastagítószer a víz alapú festékrendszert alacsonyabb látszólagos viszkozitásúvá teszi, amikor az alacsony nyírási sebességű régióban van.
Az asszociatív sűrítők növelik a molekulák közötti potenciális energiát a diszpergált fázisban lévő részecskék közötti kapcsolat miatt. Ilyen módon több energiára van szükség a molekulák nagy nyírási sebességgel történő megszakításához, és az ugyanazon nyírási törzs eléréséhez szükséges nyíróerő szintén nagyobb, így a rendszer magasabb nyírási sebességet mutat, magas nyírási sebesség mellett. Látszólagos viszkozitás. A magasabb magas nyírási viszkozitás és az alacsonyabb nyírási viszkozitás csak a festék reológiai tulajdonságaiban a közös sűrítők hiányát képezi, vagyis a két vastagító kombinációban felhasználható a latex festék folyékonyságának beállítására. Változó teljesítmény, hogy megfeleljen a vastag fóliába való bevonás és a bevonó filmáramlás átfogó követelményeinek.
A postai idő: november-24-2022