1. Qatılaşdırıcının tərifi və funksiyası
Su əsaslı boyaların özlülüyünü əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilən əlavələrə qatılaşdırıcılar deyilir.
Qatılaşdırıcılar örtüklərin istehsalında, saxlanmasında və tikintisində mühüm rol oynayır.
Qatılaşdırıcının əsas funksiyası müxtəlif istifadə mərhələlərinin tələblərinə cavab vermək üçün örtünün özlülüyünü artırmaqdır. Bununla belə, müxtəlif mərhələlərdə örtüyün tələb etdiyi özlülük fərqlidir. Məsələn:
Saxlama prosesində piqmentin çökməsinin qarşısını almaq üçün yüksək viskozitenin olması arzu edilir;
Tikinti prosesində, boyanın həddindən artıq boya ləkəsi olmadan yaxşı fırçalanmasını təmin etmək üçün orta viskoziteye sahib olmaq arzu edilir;
Tikintidən sonra, sarkmanın qarşısını almaq üçün qısa müddət gecikməsindən (nivelirləmə prosesi) sonra özlülüyün tez bir zamanda yüksək özlülüyünə qayıda biləcəyinə ümid edilir.
Su ilə daşınan örtüklərin axıcılığı Nyuton deyil.
Kəsmə qüvvəsinin artması ilə boyanın özlülüyü azaldıqda ona psevdoplastik maye deyilir və boyanın çox hissəsi psevdoplastik mayedir.
Psevdoplastik mayenin axın davranışı onun tarixi ilə əlaqəli olduqda, yəni zamandan asılı olduqda, o, tiksotrop maye adlanır.
Kaplamalar istehsal edərkən, biz çox vaxt şüurlu şəkildə örtükləri tiksotropik etməyə çalışırıq, məsələn, əlavələr əlavə edirik.
Kaplamanın tiksotropiyası uyğun olduqda, örtünün müxtəlif mərhələlərinin ziddiyyətlərini həll edə bilər və saxlama, tikinti hamarlanması və qurutma mərhələlərində örtüyün müxtəlif viskozitesinin texniki ehtiyaclarını ödəyə bilər.
Bəzi qatılaşdırıcılar boyaya yüksək tiksotropiya bəxş edə bilər, belə ki, boyadakı piqmentin çökməsinin qarşısını almaq üçün istirahətdə və ya aşağı sürüşmə sürətində (məsələn, saxlama və ya daşınma kimi) daha yüksək özlülük əldə edir. Və yüksək kəsmə sürəti altında (örtmə prosesi kimi) aşağı özlülüyə malikdir, beləliklə örtük kifayət qədər axın və düzəldilir.
Tiksotropiya TI tiksotrop indeksi ilə təmsil olunur və Brookfield viskozimetri ilə ölçülür.
TI=özlülük (6r/dəq ilə ölçülür)/özlülük (60r/dəq ilə ölçülür)
2. Qatılaşdırıcıların növləri və onların örtük xüsusiyyətlərinə təsiri
(1) Növlər Kimyəvi tərkibinə görə qatılaşdırıcılar iki kateqoriyaya bölünür: üzvi və qeyri-üzvi.
Qeyri-üzvi növlərə bentonit, attapulgit, alüminium maqnezium silikat, litium maqnezium silikat və s., metilselüloz, hidroksietilselüloz, poliakrilat, polimetakrilat, akril turşusu və ya metil Akrilik homopolimer və ya kopolimer və s. kimi üzvi növlər daxildir.
Kaplamaların reoloji xüsusiyyətlərinə təsir baxımından qatılaşdırıcılar tiksotrop qatılaşdırıcılara və assosiativ qatılaşdırıcılara bölünür. Performans tələbləri baxımından, qatılaşdırıcının miqdarı daha az olmalıdır və qalınlaşdırma effekti yaxşıdır; fermentlər tərəfindən eroziyaya məruz qalmaq asan deyil; sistemin temperaturu və ya pH dəyəri dəyişdikdə, örtüyün özlülüyü əhəmiyyətli dərəcədə azalmayacaq, piqment və doldurucu flokulyasiyaya məruz qalmayacaq. ; Yaxşı saxlama sabitliyi; yaxşı su tutma, aşkar köpüklənmə fenomeni və örtük filminin işinə heç bir mənfi təsir göstərmir.
①Sellüloza qatılaşdırıcı
Kaplamalarda istifadə olunan selüloz qatılaşdırıcıları əsasən metilselüloz, hidroksietilselüloz və hidroksipropilmetilselülozdur və sonuncu ikisi daha çox istifadə olunur.
Hidroksietilselüloz təbii sellülozun qlükoza vahidlərindəki hidroksil qruplarını hidroksietil qrupları ilə əvəz etməklə əldə edilən məhsuldur. Məhsulların spesifikasiyası və modelləri əsasən əvəzetmə və özlülük dərəcəsinə görə fərqləndirilir.
Hidroksietilselülozun növləri də normal həll olunma növü, sürətli dispersiya növü və bioloji sabitlik növünə bölünür. İstifadə üsuluna gəldikdə, örtük istehsalı prosesinin müxtəlif mərhələlərində hidroksietilselüloz əlavə edilə bilər. Sürətli dispersiya növü birbaşa quru toz şəklində əlavə edilə bilər. Bununla belə, əlavə etməzdən əvvəl sistemin pH dəyəri 7-dən az olmalıdır, çünki hidroksietilselüloz aşağı pH dəyərində yavaş-yavaş həll olunur və suyun hissəciklərin içərisinə sızması üçün kifayət qədər vaxt var və sonra pH dəyəri artır ki, tez həll olunsun. Müvafiq addımlar da yapışqan məhlulunun müəyyən bir konsentrasiyasını hazırlamaq və örtük sisteminə əlavə etmək üçün istifadə edilə bilər.
Hidroksipropil metilselüloztəbii sellülozun qlükoza vahidindəki hidroksil qrupunun metoksi qrupu ilə, digər hissəsinin isə hidroksipropil qrupu ilə əvəzlənməsi nəticəsində əldə edilən məhsuldur. Onun qatılaşdırıcı təsiri əsasən hidroksietilselülozun təsiri ilə eynidir. Və o, enzimatik parçalanmaya davamlıdır, lakin onun suda həllolma qabiliyyəti hidroksietilselülozdakı qədər yaxşı deyil və qızdırılan zaman jelləşmənin dezavantajı var. Səthlə işlənmiş hidroksipropil metilselüloz üçün istifadə edildikdə birbaşa suya əlavə edilə bilər. Qarışdırıb dağıtdıqdan sonra pH dəyərini 8-9-a tənzimləmək üçün ammonyak suyu kimi qələvi maddələr əlavə edin və tam həll olunana qədər qarışdırın. Səthi təmizlənməmiş hidroksipropil metilselüloz üçün istifadə etməzdən əvvəl 85°C-dən yuxarı isti su ilə isladılıb şişirdilə bilər, sonra otaq temperaturuna qədər soyudulur, sonra soyuq su və ya buzlu su ilə qarışdırılır ki, tamamilə həll olunsun.
②Qeyri-üzvi qatılaşdırıcı
Bu cür qatılaşdırıcı əsasən bəzi aktivləşdirilmiş gil məhsullarıdır, məsələn, bentonit, maqnezium alüminium silikat gil və s. O, qalınlaşdırıcı təsirə əlavə olaraq, həm də yaxşı asma effektinə malik olması, batmağın qarşısını ala bilməsi və örtüyün suya davamlılığına təsir göstərməməsi ilə xarakterizə olunur. Kaplama qurudulduqdan və film halına salındıqdan sonra örtük filmində doldurucu rolunu oynayır və s. Əlverişsiz amil örtükün düzəldilməsinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərməsidir.
③ Sintetik polimer qatılaşdırıcı
Sintetik polimer qatılaşdırıcıları daha çox akril və poliuretanda (assosiativ qatılaşdırıcılar) istifadə olunur. Akril qatılaşdırıcılar əsasən karboksil qrupları olan akril polimerlərdir. pH dəyəri 8-10 olan suda karboksil qrupu dağılır və şişir; pH dəyəri 10-dan çox olduqda, suda həll olunur və qatılaşdırıcı təsirini itirir, buna görə də qatılaşdırıcı təsir pH dəyərinə çox həssasdır.
Akrilat qatılaşdırıcının qatılaşma mexanizmi ondan ibarətdir ki, onun hissəcikləri boyanın tərkibindəki lateks hissəciklərinin səthinə adsorbsiya oluna bilir və qələvi şişkinlikdən sonra örtük təbəqəsi əmələ gətirir ki, bu da lateks hissəciklərinin həcmini artırır, hissəciklərin Broun hərəkətinə mane olur və boya sisteminin özlülüyünü artırır. ; İkincisi, qatılaşdırıcının şişməsi su fazasının viskozitesini artırır.
(2) Qatılaşdırıcının örtük xüsusiyyətlərinə təsiri
Qatılaşdırıcı növünün örtüyün reoloji xüsusiyyətlərinə təsiri aşağıdakı kimidir:
Qatılaşdırıcının miqdarı artdıqda, boyanın statik viskozitesi əhəmiyyətli dərəcədə artır və xarici kəsmə qüvvəsinə məruz qaldıqda özlülüyün dəyişmə tendensiyası əsasən ardıcıl olur.
Qatılaşdırıcının təsiri ilə boyanın özlülüyü kəsmə qüvvəsinə məruz qaldıqda sürətlə aşağı düşür, psevdoplastiklik göstərir.
Hidrofobik olaraq dəyişdirilmiş selüloz qatılaşdırıcıdan (məsələn, EBS451FQ) istifadə edərək, yüksək kəsmə sürətlərində, miqdar böyük olduqda, özlülük hələ də yüksəkdir.
Assosiativ poliuretan qatılaşdırıcılardan (məsələn, WT105A) istifadə edərək, yüksək kəsmə sürətlərində, miqdar böyük olduqda özlülük hələ də yüksəkdir.
Akril qatılaşdırıcılardan (məsələn, ASE60) istifadə etməklə, miqdar böyük olduqda statik özlülük sürətlə yüksəlsə də, daha yüksək kəsmə sürətində özlülük sürətlə azalır.
3. Assosiativ qatılaşdırıcı
(1) qalınlaşdırma mexanizmi
Sellüloza efiri və qələvi şişkin akril qatılaşdırıcılar yalnız su fazasını qatılaşdıra bilər, lakin su əsaslı boyanın digər komponentlərinə heç bir qatılaşdırıcı təsir göstərmir və boyadakı piqmentlər və emulsiyanın hissəcikləri arasında əhəmiyyətli qarşılıqlı təsirə səbəb ola bilməz, buna görə də boyanın reologiyasını tənzimləmək mümkün deyil.
Assosiativ qatılaşdırıcılar nəmləndirmə yolu ilə qalınlaşma ilə yanaşı, öz aralarında, dağılmış hissəciklərlə və sistemdəki digər komponentlərlə assosiasiyalar vasitəsilə də qalınlaşmaları ilə xarakterizə olunur. Bu assosiasiya yüksək kəsmə sürətlərində ayrılır və aşağı kəsmə sürətlərində yenidən assosiasiya olunur, örtüyün reologiyasını tənzimləməyə imkan verir.
Assosiativ qatılaşdırıcının qatılaşma mexanizmi ondan ibarətdir ki, onun molekulu xətti hidrofilik zəncirdir, hər iki ucunda lipofil qrupları olan polimer birləşməsidir, yəni strukturunda hidrofil və hidrofobik qruplar olduğu üçün səthi aktiv maddə molekullarının xüsusiyyətlərinə malikdir. təbiət. Belə qatılaşdırıcı molekullar su fazasını qalınlaşdırmaq üçün nəinki nəmləndirə və şişə bilər, həm də onun sulu məhlulunun konsentrasiyası müəyyən bir dəyərdən çox olduqda misellər əmələ gətirir. Misellər emulsiyanın polimer hissəcikləri və üçölçülü şəbəkə strukturu yaratmaq üçün dispersanı adsorbsiya etmiş piqment hissəcikləri ilə birləşə bilər və sistemin özlülüyünü artırmaq üçün bir-birinə bağlıdır və dolaşır.
Daha vacibi odur ki, bu assosiasiyalar dinamik tarazlıq vəziyyətindədir və həmin əlaqəli misellər xarici qüvvələrə məruz qaldıqda öz mövqelərini tənzimləyə bilirlər ki, örtük düzəldici xüsusiyyətlərə malikdir. Bundan əlavə, molekulda bir neçə misel olduğu üçün bu quruluş su molekullarının miqrasiya meylini azaldır və bununla da sulu fazanın özlülüyünü artırır.
(2) Kaplamalarda rolu
Assosiativ qatılaşdırıcıların əksəriyyəti poliuretanlardır və onların nisbi molekulyar çəkiləri 103-104 böyüklük sırası arasında, adi poliakril turşusu və nisbi molekulyar çəkisi 105-106 arasında olan sellüloza qatılaşdırıcılarından iki dərəcə aşağıdır. Aşağı molekulyar çəkiyə görə, hidratasiyadan sonra effektiv həcm artımı daha az olur, buna görə də onun özlülük əyrisi assosiativ olmayan qatılaşdırıcılardan daha düzdür.
Assosiativ qatılaşdırıcının molekulyar çəkisi az olduğuna görə onun su fazasında molekullararası dolaşıqlığı məhduddur, ona görə də onun su fazasına qatılaşdırıcı təsiri əhəmiyyətli deyil. Aşağı sürüşmə sürəti diapazonunda molekullar arasında assosiasiyaya çevrilmə molekullar arasındakı assosiasiyanın məhv edilməsindən daha çoxdur, bütün sistem özünəməxsus suspenziya və dispersiya vəziyyətini saxlayır və özlülük dispersiya mühitinin (su) özlülüyünə yaxındır. Buna görə də, assosiativ qatılaşdırıcı su əsaslı boya sistemi aşağı kəsmə sürəti bölgəsində olduqda daha aşağı görünən özlülük nümayiş etdirir.
Assosiativ qatılaşdırıcılar dispers fazada hissəciklər arasındakı əlaqə sayəsində molekullar arasındakı potensial enerjini artırır. Bu şəkildə, yüksək kəsmə sürətlərində molekullar arasındakı əlaqəni pozmaq üçün daha çox enerji tələb olunur və eyni kəsmə gərginliyinə nail olmaq üçün tələb olunan kəsmə qüvvəsi də daha böyükdür, beləliklə sistem yüksək kəsmə sürətlərində daha yüksək kəsmə sürəti nümayiş etdirir. Görünən özlülük. Yüksək kəsici özlülük və aşağı kəsici özlülük yalnız boyanın reoloji xassələrində ümumi qatılaşdırıcıların çatışmazlığını kompensasiya edə bilər, yəni iki qatılaşdırıcı lateks boyanın axıcılığını tənzimləmək üçün birlikdə istifadə edilə bilər. Dəyişən performans, qalın filmə və örtük film axınına örtük üçün hərtərəfli tələblərə cavab verir.
Göndərmə vaxtı: 28 aprel 2024-cü il