1. Азначэнне і функцыя згушчонкі
Дабаўкі, здольныя істотна павялічыць глейкасць водаэмульсійных фарбаў, называюцца загушчальнікамі.
Загушчальнікі гуляюць важную ролю ў вытворчасці, захоўванні і канструкцыі пакрыццяў.
Асноўная функцыя загушчальніка - павышэнне глейкасці пакрыцця для задавальнення патрабаванняў розных этапаў выкарыстання. Аднак глейкасць, неабходная пакрыццю на розных этапах, розная. напрыклад:
У працэсе захоўвання пажадана мець высокую глейкасць, каб прадухіліць ссяданне пігмента;
У працэсе будаўніцтва пажадана мець сярэднюю глейкасць, каб гарантаваць, што фарба добра наносіцца пэндзлем без празмернага афарбоўвання фарбы;
Пасля будаўніцтва можна спадзявацца, што глейкасць можа хутка вярнуцца да высокай глейкасці пасля кароткага прамежку часу (працэс выраўноўвання), каб прадухіліць правісанне.
Цякучасць водных пакрыццяў неньютоновская.
Калі глейкасць фарбы памяншаецца з павелічэннем сілы зруху, яе называюць псеўдапластычнай вадкасцю, і большая частка фарбы - гэта псеўдапластычная вадкасць.
Калі паводзіны плыні псеўдапластычнай вадкасці звязаны з яе гісторыяй, гэта значыць залежыць ад часу, яе называюць тыксатропнай вадкасцю.
Пры вытворчасці пакрыццяў мы часта свядома імкнемся зрабіць пакрыцця тыксатропнымі, напрыклад, дадаем дабаўкі.
Калі тыксатрапія пакрыцця адпаведная, гэта можа вырашыць супярэчнасці розных этапаў пакрыцця і задаволіць тэхнічныя патрэбы рознай глейкасці пакрыцця на этапах захоўвання, будаўнічага выраўноўвання і сушкі.
Некаторыя загушчальнікі могуць надаць фарбе высокую тыксатрапію, каб яна мела больш высокую глейкасць у стане спакою або пры нізкай хуткасці зруху (напрыклад, пры захоўванні або транспарціроўцы), каб прадухіліць асяданне пігмента ў фарбе. І пры высокай хуткасці зруху (напрыклад, у працэсе нанясення пакрыцця) ён мае нізкую глейкасць, так што пакрыццё мае дастатковую цякучасць і выраўноўванне.
Тыксатропнасць адлюстроўваецца індэксам тыксатропнасці TI і вымяраецца вісказіметрам Брукфілда.
TI = глейкасць (вымераная пры 6 аб/мін)/вязкасць (вымераная пры 60 аб/мін)
2. Віды загушчальнікаў і іх уплыў на ўласцівасці пакрыцця
(1) Тыпы З пункту гледжання хімічнага складу загушчальнікі дзеляцца на дзве катэгорыі: арганічныя і неарганічныя.
Неарганічныя тыпы ўключаюць бентаніт, атапульгіт, алюмініевы магніевы сілікат, літый-магніевы сілікат і г.д., арганічныя тыпы, такія як метылавая цэлюлоза, гідраксіэтылавая цэлюлоза, поліакрылат, поліметакрылат, акрылавая кіслата або метылакрылавы гомапалімер або супалімер і паліурэтана і г.д.
З пункту гледжання ўплыву на рэалагічныя ўласцівасці пакрыццяў загушчальнікі падзяляюцца на тыксатропныя загушчальнікі і асацыятыўныя загушчальнікі. Што тычыцца патрабаванняў да прадукцыйнасці, колькасць загушчальніка павінна быць меншым, а эфект згушчэння добры; нялёгка размываецца ферментамі; калі тэмпература або значэнне pH сістэмы змяняецца, глейкасць пакрыцця не будзе істотна зніжана, а пігмент і напаўняльнік не будуць флокулироваться. ; Добрая ўстойлівасць пры захоўванні; добрае ўтрыманне вады, адсутнасць відавочнага з'явы ўспеньвання і адмоўнага ўздзеяння на прадукцыйнасць плёнкі пакрыцця.
①Загушчальнік цэлюлозы
Загушчальнікі цэлюлозы, якія выкарыстоўваюцца ў пакрыццях, - гэта ў асноўным метылцэлюлоза, гідраксіэтылцэлюлоза і гідраксіпрапілметылцэлюлоза, прычым два апошнія выкарыстоўваюцца часцей.
Гідраксіэтылавая цэлюлоза - гэта прадукт, які атрымліваецца шляхам замены гідраксільных груп у звеньках глюкозы натуральнай цэлюлозы на гідраксіэтыльныя групы. Спецыфікацыі і мадэлі прадуктаў у асноўным адрозніваюцца ў залежнасці ад ступені замяшчэння і глейкасці.
Разнавіднасці гидроксиэтилцеллюлозы таксама дзеляцца на тып нармальнага растварэння, тып хуткай дысперсіі і тып біялагічнай стабільнасці. Што тычыцца спосабу выкарыстання, гидроксиэтилцеллюлозу можна дадаваць на розных этапах працэсу вытворчасці пакрыцця. Хуткараспыляльны тып можна дадаваць непасрэдна ў выглядзе сухога парашка. Аднак значэнне pH сістэмы перад даданнем павінна быць менш за 7, галоўным чынам таму, што гидроксиэтилцеллюлоза павольна раствараецца пры нізкім значэнні pH, і ёсць дастаткова часу, каб вада пракралася ўнутр часціц, а затым значэнне pH павялічваецца, каб яна хутка растварылася. Адпаведныя этапы таксама могуць быць выкарыстаны для падрыхтоўкі пэўнай канцэнтрацыі раствора клею і дадання яго ў сістэму пакрыцця.
Гидроксипропилметилцеллюлозагэта прадукт, які атрымліваецца шляхам замены гідраксільнай групы ў глюкозным звяне натуральнай цэлюлозы на метоксигруппу, а іншая частка замяняецца на гидроксипропильную групу. Яго эфект згушчэння ў асноўным такі ж, як і ў гидроксиэтилцеллюлозы. І ён устойлівы да ферментатыўнага раскладання, але яго растваральнасць у вадзе не такая добрая, як у гидроксиэтилцеллюлозы, і яго недахоп - гелеобразование пры награванні. Што тычыцца гідраксіпрапілметылцэлюлозы з апрацаванай паверхняй, яе можна непасрэдна дадаваць у ваду пры выкарыстанні. Пасля мяшання і распылення дадайце шчолачныя рэчывы, такія як аміячная вада, каб давесці значэнне pH да 8-9, і памешвайце да поўнага растварэння. Што тычыцца гідраксіпрапілметылцэлюлозы без апрацоўкі паверхні, яе можна замачыць і набухнуць у гарачай вадзе вышэй за 85 °C перад выкарыстаннем, а затым астудзіць да пакаёвай тэмпературы, затым змяшаць з халоднай вадой або ледзяной вадой для поўнага растварэння.
②Неарганічны загушчальнік
Гэты від загушчальніка - гэта ў асноўным некаторыя прадукты з актываванай гліны, такія як бентаніт, магніева-алюмініевая сілікатная гліна і г. д. Ён характарызуецца тым, што ў дадатак да эфекту згушчэння ён таксама валодае добрым суспензійным эфектам, можа прадухіліць апусканне і не паўплывае на воданепранікальнасць пакрыцця. Пасля таго, як пакрыццё высушана і сфармавана ў плёнку, яно выконвае ролю напаўняльніка ў плёнцы пакрыцця і г. д. Неспрыяльным фактарам з'яўляецца тое, што гэта значна паўплывае на выраўноўванне пакрыцця.
③ Сінтэтычны палімерны загушчальнік
Сінтэтычныя палімерныя загушчальнікі ў асноўным выкарыстоўваюцца ў акрылавых і паліурэтанавых (асацыятыўныя загушчальнікі). Акрылавыя загушчальнікі - гэта ў асноўным акрылавыя палімеры, якія змяшчаюць карбаксільныя групы. У вадзе са значэннем pH 8-10 карбаксільная група дысацыюе і набракае; калі значэнне рн больш за 10, яно раствараецца ў вадзе і губляе эфект згушчэння, таму эфект згушчэння вельмі адчувальны да значэння рн.
Механізм згушчэння акрылатнага загушчальніка заключаецца ў тым, што яго часціцы могуць адсарбавацца на паверхні часціц латекса ў фарбе і ўтвараць пласт пакрыцця пасля набракання шчолаччу, што павялічвае аб'ём часціц латекса, перашкаджае броўнаўскага руху часціц і павялічвае глейкасць лакафарбавай сістэмы. ; Па-другое, набраканне загушчальніка павялічвае глейкасць воднай фазы.
(2) Уплыў загушчальніка на ўласцівасці пакрыцця
Ўплыў тыпу загушчальнікі на реологіческіх ўласцівасці пакрыцця выглядае наступным чынам:
Калі колькасць загушчальніка павялічваецца, статычная глейкасць фарбы значна ўзрастае, і тэндэнцыя змены глейкасці ў асноўным паслядоўная пры ўздзеянні знешняй сілы зруху.
З эфектам загушчальніка глейкасць фарбы хутка падае, калі яна падвяргаецца сіле зруху, дэманструючы псеўдапластычнасць.
Выкарыстоўваючы гідрафобна мадыфікаваны загушчальнік цэлюлозы (напрыклад, EBS451FQ), пры высокіх хуткасцях зруху глейкасць застаецца высокай, калі яго колькасць вялікая.
Пры выкарыстанні асацыятыўных поліўрэтанавых загушчальнікаў (напрыклад, WT105A) пры высокіх хуткасцях зруху глейкасць застаецца высокай, калі іх колькасць вялікая.
Пры выкарыстанні акрылавых загушчальнікаў (напрыклад, ASE60), хоць статычная глейкасць хутка ўзрастае, калі колькасць вялікая, глейкасць хутка зніжаецца пры больш высокай хуткасці зруху.
3. Асацыятыўны згушчальнік
(1) механізм патаўшчэнні
Эфір цэлюлозы і набракаемыя шчолаччу акрылавыя загушчальнікі могуць толькі згушчаць водную фазу, але не аказваюць згушчальніка на іншыя кампаненты фарбы на воднай аснове, а таксама не могуць выклікаць значнае ўзаемадзеянне паміж пігментамі ў фарбе і часціцамі эмульсіі, таму рэалогію фарбы нельга рэгуляваць.
Асацыятыўныя загушчальнікі характарызуюцца тым, што ў дадатак да згушчэння праз гідратацыю, яны таксама згушчаюцца праз асацыяцыі паміж сабой, з дысперснымі часціцамі і з іншымі кампанентамі ў сістэме. Гэтая асацыяцыя раз'ядноўваецца пры высокіх хуткасцях зруху і зноў аб'ядноўваецца пры нізкіх хуткасцях зруху, што дазваляе карэктаваць рэалогію пакрыцця.
Механізм згушчэння асацыятыўнага загушчальніка заключаецца ў тым, што яго малекула ўяўляе сабой лінейную гідрафільную ланцуг, палімернае злучэнне з ліпафільнымі групамі на абодвух канцах, гэта значыць мае гідрафільныя і гідрафобныя групы ў структуры, таму мае характарыстыкі малекул ПАВ. прыроды. Такія малекулы загушчальніка могуць не толькі гідратаваць і набракаць, каб згусціць водную фазу, але і ўтвараць міцэлы, калі канцэнтрацыя яго воднага раствора перавышае пэўнае значэнне. Міцэлы могуць звязвацца з часціцамі палімера эмульсіі і часціцамі пігмента, якія адсарбавалі дыспергатар, утвараючы трохмерную сеткаватую структуру, а таксама злучацца паміж сабой і заблытацца, павялічваючы глейкасць сістэмы.
Больш важным з'яўляецца тое, што гэтыя асацыяцыі знаходзяцца ў стане дынамічнай раўнавагі, і звязаныя з імі міцэлы могуць карэктаваць сваё становішча пад уздзеяннем знешніх сіл, так што пакрыццё валодае выраўноўваючымі ўласцівасцямі. Акрамя таго, паколькі малекула мае некалькі міцэл, гэтая структура зніжае тэндэнцыю малекул вады да міграцыі і, такім чынам, павялічвае глейкасць воднай фазы.
(2) Роля ў пакрыццях
Большасць асацыятыўных загушчальнікаў з'яўляюцца паліурэтанамі, і іх адносная малекулярная маса знаходзіцца ў межах 103-104 парадкаў велічыні, што на два парадку ніжэй, чым звычайная поліакрылавая кіслата і цэлюлозныя загушчальнікі з адноснай малекулярнай масай паміж 105-106. З-за нізкай малекулярнай масы эфектыўнае павелічэнне аб'ёму пасля гідратацыі меншае, таму яго крывая глейкасці больш спадзістая, чым у неасацыятыўных загушчальнікаў.
З-за нізкай малекулярнай масы асацыятыўнага загушчальніка яго міжмалекулярнае перапляценне ў воднай фазе абмежавана, таму яго згушчальны эфект на водную фазу неістотны. У дыяпазоне нізкіх хуткасцей зруху пераўтварэнне асацыяцыі паміж малекуламі больш, чым разбурэнне асацыяцыі паміж малекуламі, уся сістэма захоўвае ўласцівы стан завісі і дысперсіі, а глейкасць блізкая да глейкасці дысперсійнага асяроддзя (вады). Такім чынам, асацыятыўны загушчальнік прымушае фарбу на воднай аснове дэманстраваць больш нізкую бачную глейкасць, калі яна знаходзіцца ў вобласці нізкай хуткасці зруху.
Асацыятыўныя загушчальнікі павялічваюць патэнцыяльную энергію паміж малекуламі за кошт асацыяцыі паміж часціцамі ў дысперснай фазе. Такім чынам, патрабуецца больш энергіі, каб разарваць сувязь паміж малекуламі пры высокіх хуткасцях зруху, і сіла зруху, неабходная для дасягнення такой жа дэфармацыі зруху, таксама большая, так што сістэма дэманструе больш высокую хуткасць зруху пры высокіх хуткасцях зруху. Ўяўная глейкасць. Больш высокая глейкасць пры высокім зруху і меншая глейкасць пры нізкім зруху могуць проста кампенсаваць адсутнасць звычайных загушчальнікаў у рэалагічных уласцівасцях фарбы, гэта значыць, два загушчальнікі могуць выкарыстоўвацца ў камбінацыі для рэгулявання цякучасці латексной фарбы. Зменная прадукцыйнасць, каб задаволіць комплексныя патрабаванні пакрыцця ў тоўстую плёнку і патоку плёнкі пакрыцця.
Час публікацыі: 28 красавіка 2024 г