Xülasə:
1. İslatma və dağıtma agenti
2. Köpükləndirici
3. Qatılaşdırıcı
4. Film əmələ gətirən əlavələr
5. Korroziyaya, küfə və yosunlara qarşı agent
6. Digər əlavələr
1 İslatma və dağıtma agenti:
Su əsaslı örtüklər həlledici və ya dispersiya mühiti kimi sudan istifadə edir və suyun dielektrik sabitliyi yüksəkdir, buna görə də su əsaslı örtüklər əsasən elektrik ikiqat təbəqəsi üst-üstə düşdükdə elektrostatik itələmə ilə sabitləşdirilir. Bundan əlavə, su əsaslı örtük sistemində tez-tez polimerlər və qeyri-ion səthi aktiv maddələr olur ki, onlar piqment doldurucusunun səthində adsorbsiya olunur, sterik maneə əmələ gətirir və dispersiyanı sabitləşdirir. Buna görə də, su əsaslı boyalar və emulsiyalar elektrostatik itələmə və sterik maneənin birgə təsiri ilə sabit nəticələr əldə edir. Onun dezavantajı, xüsusən də bahalı elektrolitlər üçün zəif elektrolit müqavimətidir.
1.1 Nəmləndirici vasitə
Su əsaslı örtüklər üçün isladıcı maddələr anion və qeyri-ion bölünür.
Nəmləndirici və dağıdıcı maddənin kombinasiyası ideal nəticələr əldə etməyə imkan verir. Nəmləndirici maddənin miqdarı ümumiyyətlə mində bir neçədir. Onun mənfi təsiri köpüklənmə və örtük təbəqəsinin suya davamlılığının azalmasıdır.
İslatma maddələrinin inkişaf tendensiyalarından biri polioksietilen alkil (benzol) fenol efirinin (APEO və ya APE) islatma maddələrinin tədricən əvəz edilməsidir, çünki bu, siçovullarda erkək hormonlarının azalmasına səbəb olur və endokrin sistemə müdaxilə edir. Polioksietilen alkil (benzol) fenol efirləri emulsiya polimerləşməsi zamanı emulqator kimi geniş istifadə olunur.
Əkiz səthi aktiv maddələr də yeni inkişaflardır. Bunlar spacer ilə birləşdirilmiş iki amfifil molekuldur. Əkiz hüceyrəli səthi aktiv maddələrin ən diqqətəlayiq xüsusiyyəti, kritik misel konsentrasiyasının (KMK) onların "tək hüceyrəli" səthi aktiv maddələrindən bir qədər aşağı olması və yüksək səmərəlilik göstərməsidir. Məsələn, TEGO Twin 4000, iki hüceyrəli siloksan səthi aktiv maddədir və qeyri-sabit köpük və köpüklənmə xüsusiyyətlərinə malikdir.
Air Products şirkəti Gemini səthi aktiv maddələrini hazırlayıb. Ənənəvi səthi aktiv maddələrin hidrofob quyruğu və hidrofilik başı var, lakin bu yeni səthi aktiv maddənin iki hidrofilik qrupu və iki və ya üç hidrofob qrupu var ki, bu da EnviroGem AD01 kimi məhsullar olan asetilen qlikollar kimi tanınan çoxfunksiyalı səthi aktiv maddədir.
1.2 Dispersant
Lateks boya üçün dispersantlar dörd kateqoriyaya bölünür: fosfat dispersantları, poliasid homopolimer dispersantları, poliasid kopolimer dispersantları və digər dispersantlar.
Ən çox istifadə edilən fosfat dispersantları natrium heksametafosfat, natrium polifosfat (Calgon N, Almaniyadakı BK Giulini Kimya Şirkətinin məhsulu), kalium tripolifosfat (KTPP) və tetrakalium pirofosfat (TKPP) kimi polifosfatlardır. Təsir mexanizmi hidrogen rabitəsi və kimyəvi adsorbsiya vasitəsilə elektrostatik itələməni sabitləşdirməkdir. Üstünlüyü dozanın aşağı, təxminən 0,1% olması və qeyri-üzvi piqmentlərə və dolduruculara yaxşı dispersiya təsiri göstərməsidir. Lakin çatışmazlıqlar da var: pH dəyərinin və temperaturun artması ilə yanaşı, polifosfat asanlıqla hidrolizə olunur, uzunmüddətli saxlama stabilliyinə mənfi təsir göstərir; mühitdə natamam həll olma parlaq lateks boyasının parıltısına təsir edəcək.
Fosfat efir dispersantları monoesterlərin, diesterlərin, qalıq spirtlərin və fosfor turşusunun qarışığıdır.
Fosfat efir dispersantları sink oksidi kimi reaktiv piqmentlər də daxil olmaqla, piqment dispersiyalarını sabitləşdirir. Parlaq boya formulalarında parıltını və təmizlənmə qabiliyyətini artırır. Digər isladıcı və dispersant əlavələrindən fərqli olaraq, fosfat efir dispersantlarının əlavə edilməsi örtüyün KU və ICI özlülüyünə təsir göstərmir.
Tamol 1254 və Tamol 850 kimi poliasid homopolimer dispersantı olan Tamol 850 metakril turşusunun homopolimeridir. Diizobutilen və malein turşusunun kopolimeri olan Orotan 731A kimi poliasid kopolimer dispersantı. Bu iki növ dispersantın xüsusiyyətləri, piqmentlərin və doldurucuların səthində güclü adsorbsiya və ya lövbər salmaları, sterik maneə yaratmaq üçün daha uzun molekulyar zəncirlərə malik olmaları və zəncir uclarında suda həll olmaları və bəzilərinin sabit nəticələr əldə etmək üçün elektrostatik itələmə ilə tamamlanmasıdır. Dispersantın yaxşı dispersiyaya malik olması üçün molekulyar çəki ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir. Molekulyar çəki çox kiçikdirsə, qeyri-kafi sterik maneə olacaq; molekulyar çəki çox böyükdürsə, flokulyasiya baş verəcək. Poliakrilat dispersantları üçün ən yaxşı dispersiya effekti polimerləşmə dərəcəsi 12-18 olduqda əldə edilə bilər.
AMP-95 kimi digər dispersant növlərinin kimyəvi adı 2-amino-2-metil-1-propanoldur. Amin qrupu qeyri-üzvi hissəciklərin səthində adsorbsiya olunur və hidroksil qrupu sterik maneə vasitəsilə sabitləşdirici rol oynayan suya qədər uzanır. Kiçik ölçüsünə görə sterik maneə məhduddur. AMP-95 əsasən pH tənzimləyicisidir.
Son illərdə dispersantlar üzərində aparılan tədqiqatlar yüksək molekulyar çəkidən qaynaqlanan flokulyasiya problemini aradan qaldırıb və yüksək molekulyar çəkiyə malik məhsulların inkişafı trendlərdən biridir. Məsələn, emulsiya polimerləşməsi yolu ilə istehsal olunan yüksək molekulyar çəkili dispersant EFKA-4580, su əsaslı sənaye örtükləri üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır, üzvi və qeyri-üzvi piqment dispersiyası üçün uyğundur və yaxşı suya davamlılığa malikdir.
Amin qrupları turşu-qələvi və ya hidrogen rabitəsi vasitəsilə bir çox piqmentlərə yaxşı yaxınlığa malikdir. Anker qrupu kimi aminokrilik turşusu olan blok kopolimer dispersantına diqqət yetirilmişdir.
Anker qrupu kimi dimetilaminoetil metakrilatla dispersant
Tego Dispers 655 isladıcı və dağıdıcı qatqısı suda həll olunan avtomobil boyalarında yalnız piqmentləri istiqamətləndirmək üçün deyil, həm də alüminium tozunun su ilə reaksiyaya girməsinin qarşısını almaq üçün istifadə olunur.
Ətraf mühitlə bağlı narahatlıqlara görə, az köpüklənən isladıcı və dağıdıcı maddələr olan EnviroGem AE seriyalı ikiqat hüceyrəli isladıcı və dağıdıcı maddələr kimi bioloji parçalana bilən isladıcı və dağıdıcı maddələr hazırlanmışdır.
2 köpükləndirici:
Ənənəvi su əsaslı boya köpükləndiricilərinin bir çox növü var və bunlar ümumiyyətlə üç kateqoriyaya bölünür: mineral yağ köpükləndiriciləri, polisiloksan köpükləndiriciləri və digər köpükləndiricilər.
Mineral yağ köpükləndiriciləri əsasən düz və yarı parlaq lateks boyalarında istifadə olunur.
Polisiloksan köpükləndiriciləri aşağı səth gərginliyinə, güclü köpükləndirici və köpük əleyhinə xüsusiyyətlərə malikdir və parıltıya təsir göstərmir, lakin düzgün istifadə edilmədikdə, örtük təbəqəsinin büzülməsi və zəif təkrar örtüklənmə kimi qüsurlara səbəb olacaq.
Ənənəvi su əsaslı boya defoamerləri defoamer məqsədinə çatmaq üçün su fazası ilə uyğun gəlmir, buna görə də örtük filmində səth qüsurları yaratmaq asandır.
Son illərdə molekulyar səviyyəli köpüksüzləşdiricilər hazırlanmışdır.
Bu köpüklənmə əleyhinə agent, daşıyıcı maddəyə birbaşa köpüklənmə əleyhinə aktiv maddələrin calaq edilməsi ilə əmələ gələn bir polimerdir. Polimerin molekulyar zəncirində isladıcı hidroksil qrupu var, köpüklənmə əleyhinə aktiv maddə molekul ətrafında paylanır, aktiv maddənin aqreqasiyası asan deyil və örtük sistemi ilə uyğunluğu yaxşıdır. Belə molekulyar səviyyəli köpüklənmə əleyhinə maddələrə mineral yağlar — FoamStar A10 seriyası, silikon tərkibli — FoamStar A30 seriyası və silikon olmayan, yağsız polimerlər — FoamStar MF seriyası daxildir.
Həmçinin bildirilir ki, bu molekulyar səviyyəli köpükləndirici uyğun olmayan səthi aktiv maddələr kimi super calaq edilmiş ulduz polimerlərindən istifadə edir və su əsaslı örtük tətbiqlərində yaxşı nəticələr əldə edib. Stout və digərləri tərəfindən bildirilən Air Products molekulyar dərəcəli köpükləndirici, Surfynol MD 20 və Surfynol DF 37 kimi həm islatma xüsusiyyətlərinə malik asetilen qlikol əsaslı köpük nəzarət agenti və köpükləndiricidir.
Bundan əlavə, sıfır UÜB örtüklərinin istehsalı ehtiyaclarını ödəmək üçün Agitan 315, Agitan E 255 və s. kimi UÜB-süz köpükləndiricilər də mövcuddur.
3 qatılaşdırıcı:
Hazırda bir çox növ qatılaşdırıcı mövcuddur və onlardan sellüloza efiri və onun törəmələri qatılaşdırıcıları, assosiativ qələvi-şişən qatılaşdırıcılar (HASE) və poliuretan qatılaşdırıcıları (HEUR) geniş istifadə olunur.
3.1. Sellüloza efiri və onun törəmələri
Hidroksietil sellüloza (HEC) ilk dəfə 1932-ci ildə Union Carbide Company tərəfindən sənaye üsulu ilə istehsal olunub və 70 ildən çox tarixə malikdir. Hazırda sellüloza efirinin və onun törəmələrinin qatılaşdırıcılarına əsasən hidroksietil sellüloza (HEC), metil hidroksietil sellüloza (MHEC), etil hidroksietil sellüloza (EHEC), metil hidroksipropil əsas sellüloza (MHPC), metil sellüloza (MC) və ksantan saqqızı və s. daxildir, bunlar qeyri-ion qatılaşdırıcılardır və həmçinin əlaqəli olmayan su fazalı qatılaşdırıcılara aiddir. Bunların arasında HEC lateks boyasında ən çox istifadə ediləndir.
Hidrofob modifikasiya olunmuş sellüloza (HMHEC), sellülozanın hidrofil onurğasına az miqdarda uzun zəncirli hidrofob alkil qrupları daxil edərək Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100 kimi assosiativ qatılaşdırıcıya çevrilir. Onun qatılaşma təsiri daha böyük molekulyar çəkiyə malik sellüloza efir qatılaşdırıcılarının təsiri ilə müqayisə edilə bilər. Bu, ICI-nin özlülüyünü və səviyyəsini yaxşılaşdırır və səthi gərginliyi azaldır, məsələn, HEC-in səthi gərginliyi təxminən 67 mN/m, HMHEC-in səthi gərginliyi isə 55-65 mN/m-dir.
3.2 Qələvi şişən qatılaşdırıcı
Qələvi ilə şişən qatılaşdırıcılar iki kateqoriyaya bölünür: qeyri-assosiativ qələvi ilə şişən qatılaşdırıcılar (ASE) və anion qatılaşdırıcılar olan assosiativ qələvi ilə şişən qatılaşdırıcılar (HASE). Assosiativ HASE poliakrilat qələvi şişən emulsiyasıdır. Assosiativ HASE hidrofob olaraq modifikasiya olunmuş poliakrilat qələvi şişən emulsiyasıdır.
3.3. Poliuretan qatılaşdırıcı və hidrofobik olaraq modifikasiya olunmuş qeyri-poliuretan qatılaşdırıcı
HEUR adlanan poliuretan qatılaşdırıcı, qeyri-ion assosiativ qatılaşdırıcıya aid olan hidrofob qrupla modifikasiya olunmuş etoksillənmiş poliuretan suda həll olan polimerdir. HEUR üç hissədən ibarətdir: hidrofob qrup, hidrofilik zəncir və poliuretan qrupu. Hidrofob qrup assosiativ rol oynayır və qatılaşma üçün həlledici amildir, adətən oleil, oktadesil, dodesilfenil, nonilfenol və s. Hidrofilik zəncir kimyəvi sabitlik və özlülük sabitliyi təmin edə bilər, polioksietilen və onun törəmələri kimi poliefirlər geniş istifadə olunur. HEUR-un molekulyar zənciri IPDI, TDI və HMDI kimi poliuretan qrupları ilə genişləndirilir. Assosiativ qatılaşdırıcıların struktur xüsusiyyəti, onların hidrofob qruplar tərəfindən bağlanmasıdır. Lakin, bəzi kommersiya baxımından mövcud olan HEUR-ların hər iki ucunda hidrofob qrupların əvəzetmə dərəcəsi 0,9-dan aşağıdır və ən yaxşısı yalnız 1,7-dir. Dar molekulyar çəki paylanması və sabit performansa malik poliuretan qatılaşdırıcı əldə etmək üçün reaksiya şərtlərinə ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir. Əksər HEUR-lar mərhələli polimerləşmə yolu ilə sintez olunur, buna görə də kommersiya baxımından mövcud olan HEUR-lar ümumiyyətlə geniş molekulyar çəkilərin qarışığıdır.
Riçey və digərləri flüoresan izləyici piren assosiasiya qatılaşdırıcısından (PAT, orta molekulyar çəki sayı 30000, orta molekulyar çəki çəkisi 60000) istifadə edərək 0,02% (çəki) konsentrasiyasında Acrysol RM-825 və PAT-ın misel aqreqasiya dərəcəsinin təxminən 6 olduğunu aşkar etdilər. Qatılaşdırıcı ilə lateks hissəciklərinin səthi arasındakı assosiasiya enerjisi təxminən 25 KJ/mol-dur; lateks hissəciklərinin səthindəki hər bir PAT qatılaşdırıcı molekulunun tutduğu sahə təxminən 13 nm2-dir ki, bu da Triton X-405 isladıcı maddəsinin tutduğu sahənin 0,9 nm2-dən 14 dəfə çoxdur. RM-2020NPR, DSX 1550 və s. kimi assosiativ poliuretan qatılaşdırıcı.
Ekoloji cəhətdən təmiz assosiativ poliuretan qatılaşdırıcılarının hazırlanması geniş diqqət çəkib. Məsələn, BYK-425, tərkibində UOC və APEO olmayan karbamid modifikasiya olunmuş poliuretan qatılaşdırıcıdır. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 və 3060, UOC və APEO olmayan assosiativ poliuretan qatılaşdırıcıdır.
Yuxarıda təsvir edilən xətti assosiativ poliuretan qatılaşdırıcılarına əlavə olaraq, daraq şəkilli assosiativ poliuretan qatılaşdırıcıları da mövcuddur. Daraq assosiasiyası poliuretan qatılaşdırıcısı adlanan sözdə, hər bir qatılaşdırıcı molekulunun ortasında asma hidrofob qrupun olması deməkdir. SCT-200 və SCT-275 kimi qatılaşdırıcılar və s.
Hidrofob olaraq modifikasiya olunmuş aminoplast qatılaşdırıcısı (hidrofob olaraq modifikasiya olunmuş etoksillənmiş aminoplast qatılaşdırıcısı — HEAT) xüsusi amin qətranını dörd qapaqlı hidrofob qrupa çevirir, lakin bu dörd reaksiya yerinin reaktivliyi fərqlidir. Hidrofob qrupların normal əlavə edilməsində yalnız iki bloklanmış hidrofob qrup olur, buna görə də sintetik hidrofob modifikasiya olunmuş amin qatılaşdırıcısı Optiflo H 500 kimi HEUR-dan çox da fərqlənmir. Daha çox hidrofob qrup, məsələn, 8%-ə qədər əlavə olunarsa, reaksiya şərtləri çoxlu bloklanmış hidrofob qrupları olan amin qatılaşdırıcıları istehsal etmək üçün tənzimlənə bilər. Əlbəttə ki, bu da daraq qatılaşdırıcısıdır. Bu hidrofob modifikasiya olunmuş amin qatılaşdırıcısı rəng uyğunluğu əlavə edildikdə çoxlu miqdarda səthi aktiv maddələrin və qlikol həlledicilərinin əlavə edilməsi səbəbindən boya özlülüyünün düşməsinin qarşısını ala bilər. Səbəb güclü hidrofob qrupların desorbsiyaya mane ola bilməsi və çoxlu hidrofob qrupların güclü əlaqəyə malik olmasıdır. Optiflo TVS kimi qatılaşdırıcılar.
Hidrofob modifikasiya olunmuş poliefir qatılaşdırıcısı (HMPE) Hidrofob modifikasiya olunmuş poliefir qatılaşdırıcısının performansı HEUR-a bənzəyir və məhsullarına Hercules şirkətinin Aquaflow NLS200, NLS210 və NHS300 daxildir.
Onun qatılaşma mexanizmi həm hidrogen rabitəsinin, həm də son qrupların birləşməsinin təsiridir. Adi qatılaşdırıcılarla müqayisədə daha yaxşı çökmə əleyhinə və sallanma əleyhinə xüsusiyyətlərə malikdir. Son qrupların fərqli polyarlıqlarına görə, modifikasiya olunmuş poliuriya qatılaşdırıcılarını üç növə bölmək olar: aşağı polyarlıqlı poliuriya qatılaşdırıcıları, orta polyarlıqlı poliuriya qatılaşdırıcıları və yüksək polyarlıqlı poliuriya qatılaşdırıcıları. İlk ikisi həlledici əsaslı örtükləri qatılaşdırmaq üçün istifadə olunur, yüksək polyarlıqlı poliuriya qatılaşdırıcıları isə həm yüksək polyarlıqlı həlledici əsaslı örtüklər, həm də su əsaslı örtüklər üçün istifadə edilə bilər. Aşağı polyarlıq, orta polyarlıq və yüksək polyarlıqlı poliuriya qatılaşdırıcılarının kommersiya məhsulları müvafiq olaraq BYK-411, BYK-410 və BYK-420-dir.
Modifikasiya olunmuş poliamid mum şlamı, amid mumunun molekulyar zəncirinə PEG kimi hidrofilik qruplar daxil etməklə sintez edilən reoloji əlavədir. Hazırda bəzi markalar idxal olunur və əsasən sistemin tiksotropiyasını tənzimləmək və anti-tiksotropiyanı yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur. Sapma əleyhinə performans.
Yazı vaxtı: 22 Noyabr 2022