Mga sekreto sa mga additives para sa mga water-based coatings

Sumaryo:

1. Ahente sa pagbasa ug pagkatibulaag

2. Pangtangtang sa bula

3. Pangpalapot

4. Mga additives nga nagporma og pelikula

5. Ahente nga kontra-korosyon, kontra-amag ug kontra-lumot

6. Ubang mga additives

1 Ahente sa pagpabasa ug pagpakatap:

Ang mga water-based coatings mogamit ug tubig isip solvent o dispersion medium, ug ang tubig adunay dakong dielectric constant, busa ang mga water-based coatings kasagaran gipalig-on sa electrostatic repulsion kung ang electric double layer magsapaw. Dugang pa, sa water-based coating system, kasagaran adunay mga polymer ug non-ionic surfactants, nga mosuhop sa ibabaw sa pigment filler, nga moporma ug steric hindrance ug mopalig-on sa dispersion. Busa, ang mga water-based paint ug emulsions makab-ot ug lig-on nga resulta pinaagi sa hiniusa nga aksyon sa electrostatic repulsion ug steric hindrance. Ang disbentaha niini mao ang dili maayo nga electrolyte resistance, labi na sa mga mahal nga electrolytes.

1.1 Ahente sa pagbasa

Ang mga wetting agent para sa mga waterborne coatings gibahin sa anionic ug nonionic.

Ang kombinasyon sa wetting agent ug dispersing agent makab-ot ang sulundon nga mga resulta. Ang gidaghanon sa wetting agent kasagaran pipila lang matag libo. Ang negatibo nga epekto niini mao ang pagbula ug pagkunhod sa resistensya sa tubig sa coating film.

Usa sa mga uso sa pag-uswag sa mga wetting agents mao ang hinay-hinay nga pag-ilis sa polyoxyethylene alkyl (benzene) phenol ether (APEO o APE) wetting agents, tungod kay kini mosangpot sa pagkunhod sa mga hormone sa lalaki sa mga ilaga ug makabalda sa endocrine. Ang polyoxyethylene alkyl (benzene) phenol ethers kaylap nga gigamit isip mga emulsifier atol sa emulsion polymerization.

Ang mga twin surfactant bag-o usab nga mga kalamboan. Kini duha ka amphiphilic molecules nga gisumpay sa usa ka spacer. Ang labing talagsaon nga bahin sa twin-cell surfactants mao nga ang critical micelle concentration (CMC) mas ubos kay sa ilang "single-cell" surfactants, gisundan sa taas nga efficiency. Sama sa TEGO Twin 4000, kini usa ka twin cell siloxane surfactant, ug adunay dili lig-on nga foam ug defoaming properties.

Ang Air Products nakaugmad og mga Gemini surfactant. Ang tradisyonal nga mga surfactant adunay hydrophobic nga ikog ug hydrophilic nga ulo, apan kini nga bag-ong surfactant adunay duha ka hydrophilic nga grupo ug duha o tulo ka hydrophobic nga grupo, nga usa ka multifunctional nga surfactant, nga nailhan nga acetylene glycols, mga produkto sama sa EnviroGem AD01.

1.2 Tigpakatap

Ang mga dispersant para sa latex paint gibahin sa upat ka kategorya: phosphate dispersants, polyacid homopolymer dispersants, polyacid copolymer dispersants ug uban pang mga dispersant.

Ang labing kaylap nga gigamit nga mga phosphate dispersant mao ang mga polyphosphate, sama sa sodium hexametaphosphate, sodium polyphosphate (Calgon N, produkto sa BK Giulini Chemical Company sa Germany), potassium tripolyphosphate (KTPP) ug tetrapotassium pyrophosphate (TKPP). Ang mekanismo sa aksyon niini mao ang pagpalig-on sa electrostatic repulsion pinaagi sa hydrogen bonding ug chemical adsorption. Ang bentaha niini mao nga ang dosis gamay, mga 0.1%, ug kini adunay maayong epekto sa dispersion sa mga inorganic pigment ug filler. Apan adunay usab mga kakulangan: ang usa, uban sa pagsaka sa pH value ug temperatura, ang polyphosphate dali nga ma-hydrolyze, hinungdan sa dili maayo nga kalig-on sa dugay nga pagtipig; Ang dili kompleto nga pagkatunaw sa medium makaapekto sa glossy latex paint.

Ang mga dispersant sa phosphate ester mga sagol nga monoesters, diesters, residual alcohols ug phosphoric acid.

Ang mga phosphate ester dispersant mopalig-on sa mga pigment dispersion, lakip na ang mga reactive pigment sama sa zinc oxide. Sa mga gloss paint formulation, kini mopaayo sa gloss ug cleanability. Dili sama sa ubang wetting ug dispersing additives, ang pagdugang sa phosphate ester dispersant dili makaapekto sa KU ug ICI viscosity sa coating.

Ang polyacid homopolymer dispersant, sama sa Tamol 1254 ug Tamol 850, ang Tamol 850 usa ka homopolymer sa methacrylic acid. Ang polyacid copolymer dispersant, sama sa Orotan 731A, usa ka copolymer sa diisobutylene ug maleic acid. Ang mga kinaiya niining duha ka klase sa dispersant mao nga kini makahimo og kusog nga adsorption o anchoring sa ibabaw sa mga pigment ug filler, adunay mas taas nga molecular chain aron maporma ang steric hindrance, ug adunay water solubility sa mga tumoy sa chain, ug ang uban gidugangan sa electrostatic repulsion aron makab-ot ang lig-on nga mga resulta. Aron mahimong maayo ang dispersibility sa dispersant, ang molecular weight kinahanglan nga hugot nga kontrolon. Kung ang molecular weight gamay ra kaayo, adunay dili igo nga steric hindrance; kung ang molecular weight dako ra kaayo, mahitabo ang flocculation. Para sa polyacrylate dispersants, ang labing maayo nga dispersion effect makab-ot kung ang degree sa polymerization kay 12-18.

Ang ubang mga klase sa dispersant, sama sa AMP-95, adunay kemikal nga ngalan nga 2-amino-2-methyl-1-propanol. Ang amino group masuhop sa nawong sa mga inorganic nga partikulo, ug ang hydroxyl group moabot sa tubig, nga adunay papel sa pagpalig-on pinaagi sa steric hindrance. Tungod sa gamay nga gidak-on niini, limitado ang steric hindrance. Ang AMP-95 kasagaran usa ka pH regulator.

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang panukiduki sa mga dispersant nakabuntog sa problema sa flocculation nga gipahinabo sa taas nga molecular weight, ug ang pag-uswag sa taas nga molecular weight usa sa mga uso. Pananglitan, ang high molecular weight dispersant nga EFKA-4580 nga gihimo pinaagi sa emulsion polymerization espesyal nga gihimo alang sa water-based industrial coatings, nga angay alang sa organic ug inorganic pigment dispersion, ug adunay maayo nga resistensya sa tubig.

Ang mga amino group adunay maayong affinity para sa daghang pigment pinaagi sa acid-base o hydrogen bonding. Ang block copolymer dispersant nga adunay aminoacrylic acid isip anchoring group gihatagan ug pagtagad.

Dispersant nga adunay dimethylaminoethyl methacrylate isip anchoring group

Ang Tego Dispers 655 wetting ug dispersing additive gigamit sa mga pintura sa sakyanan nga dala sa tubig dili lang aron i-orient ang mga pigment apan aron usab mapugngan ang reaksiyon sa aluminum powder sa tubig.

Tungod sa mga kabalaka sa kalikopan, naugmad ang mga biodegradable wetting ug dispersing agents, sama sa EnviroGem AE series twin-cell wetting ug dispersing agents, nga mga low-foaming wetting ug dispersing agents.

2 ka pangtangtang sa bula:

Daghang klase sa tradisyonal nga water-based paint defoamers, nga kasagarang gibahin sa tulo ka kategorya: mineral oil defoamers, polysiloxane defoamers ug uban pang mga defoamers.

Ang mga mineral oil defoamer kasagarang gigamit, kasagaran sa mga flat ug semi-gloss latex paints.

Ang mga polysiloxane defoamer adunay ubos nga surface tension, kusog nga defoaming ug antifoaming nga kapabilidad, ug dili makaapekto sa gloss, apan kung gamiton sa dili husto, kini hinungdan sa mga depekto sama sa pagkunhod sa coating film ug dili maayo nga recoatability.

Ang tradisyonal nga mga water-based nga pangtangtang sa bula sa pintura dili mahiuyon sa water phase aron makab-ot ang katuyoan sa pagtangtang sa bula, busa dali ra nga makahimo og mga depekto sa ibabaw sa coating film.

Sa bag-ohay nga mga tuig, naugmad ang mga molecular-level defoamer.

Kining antifoaming agent usa ka polymer nga naporma pinaagi sa direktang pagsumpay sa mga antifoaming active substances sa carrier substance. Ang molecular chain sa polymer adunay wetting hydroxyl group, ang defoaming active substance kay nagkatag sa palibot sa molekula, ang active substance dili dali nga matipon, ug maayo ang compatibility niini sa coating system. Ang maong mga molecular-level defoamer naglakip sa mineral oils — FoamStar A10 series, silicon-containing — FoamStar A30 series, ug non-silicon, non-oil polymers — FoamStar MF series.

Gikataho usab nga kini nga molecular-level defoamer naggamit ug super-grafted star polymers isip incompatible surfactants, ug nakab-ot ang maayong resulta sa mga aplikasyon sa water-based coating. Ang Air Products molecular-grade defoamer nga gitaho ni Stout et al. usa ka acetylene glycol-based foam control agent ug defoamer nga adunay parehong wetting properties, sama sa Surfynol MD 20 ug Surfynol DF 37.

Dugang pa, aron matubag ang mga panginahanglan sa paghimo og zero-VOC coatings, aduna usay mga VOC-free defoamers, sama sa Agitan 315, Agitan E 255, ug uban pa.

3 ka mga pampalapot:

Daghang klase sa mga thickeners, ang kasagarang gigamit karon mao ang cellulose ether ug ang mga derivatives niini nga thickeners, associative alkali-swellable thickeners (HASE) ug polyurethane thickeners (HEUR).

3.1. Cellulose ether ug ang mga gigikanan niini

Ang Hydroxyethyl cellulose (HEC) unang gihimo sa industriya sa Union Carbide Company niadtong 1932, ug adunay kasaysayan nga kapin sa 70 ka tuig. Sa pagkakaron, ang mga thickener sa cellulose ether ug mga derivatives niini naglakip sa hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), methyl hydroxypropyl Base cellulose (MHPC), methyl cellulose (MC) ug xanthan gum, ug uban pa, kini mga non-ionic thickener, ug nahisakop usab sa mga non-associated water phase thickener. Lakip niini, ang HEC ang labing kasagarang gigamit sa latex paint.

Ang hydrophobically modified cellulose (HMHEC) mopaila og gamay nga gidaghanon sa long-chain hydrophobic alkyl groups sa hydrophilic backbone sa cellulose aron mahimong associative thickener, sama sa Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Ang epekto sa pagpalapot niini ikatandi sa cellulose ether thickeners nga adunay mas dako nga molecular weight. Kini mopauswag sa viscosity ug leveling sa ICI, ug mopakunhod sa surface tension, sama sa surface tension sa HEC nga mga 67mN/m, ug ang surface tension sa HMHEC kay 55-65mN/m.

3.2 Pangpalapot nga mohubag sa alkali

Ang mga alkali-swellable thickeners gibahin sa duha ka kategorya: non-associative alkali-swellable thickeners (ASE) ug associative alkali-swellable thickeners (HASE), nga mga anionic thickeners. Ang Non-associated ASE usa ka polyacrylate alkali swelling emulsion. Ang Associative HASE usa ka hydrophobically modified polyacrylate alkali swelling emulsion.

3.3. Polyurethane thickener ug hydrophobically modified non-polyurethane thickener

Ang polyurethane thickener, nga gitawag og HEUR, usa ka hydrophobic group-modified ethoxylated polyurethane water-soluble polymer, nga nahisakop sa non-ionic associative thickener. Ang HEUR gilangkoban sa tulo ka bahin: hydrophobic group, hydrophilic chain ug polyurethane group. Ang hydrophobic group adunay papel sa asosasyon ug mao ang mahukmanon nga hinungdan sa pagpalapot, kasagaran oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol, ug uban pa. Ang hydrophilic chain makahatag og chemical stability ug viscosity stability, nga kasagarang gigamit mao ang mga polyether, sama sa polyoxyethylene ug mga derivatives niini. Ang molecular chain sa HEUR gipalapdan sa mga polyurethane group, sama sa IPDI, TDI ug HMDI. Ang istruktura nga bahin sa associative thickener mao nga kini gitapos sa mga hydrophobic group. Bisan pa, ang degree sa pag-ilis sa mga hydrophobic group sa duha ka tumoy sa pipila ka komersyal nga magamit nga HEUR mas ubos sa 0.9, ug ang labing maayo mao lamang ang 1.7. Ang mga kondisyon sa reaksyon kinahanglan nga hugot nga kontrolon aron makakuha og polyurethane thickener nga adunay pig-ot nga molecular weight distribution ug stable performance. Kadaghanan sa mga HEUR gi-synthesize pinaagi sa stepwise polymerization, busa ang mga HEUR nga mabatonan sa komersyo kasagaran mga sagol nga adunay lapad nga gibug-aton sa molekula.

Gigamit ni Richey et al. ang fluorescent tracer pyrene association thickener (PAT, average molecular weight number 30000, average molecular weight 60000) aron mahibal-an nga sa konsentrasyon nga 0.02% (weight), ang micelle aggregation degree sa Acrysol RM-825 ug PAT mga 6. Ang association energy tali sa thickener ug sa nawong sa mga latex particle mga 25 KJ/mol; ang area nga giokupar sa matag PAT thickener molecule sa nawong sa mga latex particle mga 13 nm2, nga halos parehas sa area nga giokupar sa Triton X-405 wetting agent nga 14 ka pilo kaysa sa 0.9 nm2. Ang associative polyurethane thickener sama sa RM-2020NPR, DSX 1550, ug uban pa.

Ang pag-uswag sa mga associative polyurethane thickener nga mahigalaon sa kalikopan nakadawat og kaylap nga atensyon. Pananglitan, ang BYK-425 usa ka VOC- ug APEO-free urea-modified polyurethane thickener. Ang Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 ug 3060 usa ka associative polyurethane thickener nga walay VOC ug APEO.

Gawas sa linear associative polyurethane thickeners nga gihulagway sa ibabaw, aduna usay comb-like associative polyurethane thickeners. Ang gitawag nga comb association polyurethane thickener nagpasabot nga adunay pendant hydrophobic group sa tunga sa matag molekula sa thickener. Ang mga thickener sama sa SCT-200 ug SCT-275 ug uban pa.

Ang hydrophobically modified aminoplast thickener (hydrophobically modified ethoxylated aminoplast thickener—HEAT) nag-usab sa espesyal nga amino resin ngadto sa upat ka capped hydrophobic groups, apan lahi ang reactivity niining upat ka reaction sites. Sa normal nga pagdugang sa hydrophobic groups, duha ra ka blocked hydrophobic groups ang na-block, busa ang synthetic hydrophobic modified amino thickener dili kaayo lahi sa HEUR, sama sa Optiflo H 500. Kung dugangan og hydrophobic groups ang idugang, sama sa hangtod sa 8%, ang mga kondisyon sa reaksyon mahimong ma-adjust aron makahimo og amino thickeners nga adunay daghang blocked hydrophobic groups. Siyempre, kini usa usab ka comb thickener. Kini nga hydrophobic modified amino thickener makapugong sa pag-ubos sa viscosity sa pintura tungod sa pagdugang og daghang surfactants ug glycol solvents kung idugang ang color matching. Ang hinungdan mao nga ang kusog nga hydrophobic groups makapugong sa desorption, ug ang daghang hydrophobic groups adunay kusog nga asosasyon. Sama sa mga thickeners sama sa Optiflo TVS.

Hydrophobic modified polyether thickener (HMPE) Ang performance sa hydrophobically modified polyether thickener parehas sa HEUR, ug ang mga produkto naglakip sa Aquaflow NLS200, NLS210 ug NHS300 sa Hercules.

Ang mekanismo sa pagpalapot niini mao ang epekto sa hydrogen bonding ug asosasyon sa mga end group. Kon itandi sa komon nga mga thickener, kini adunay mas maayo nga anti-settling ug anti-sag nga mga kabtangan. Sumala sa lain-laing mga polarity sa mga end group, ang giusab nga polyurea thickener mahimong bahinon sa tulo ka mga klase: low polarity polyurea thickener, medium polarity polyurea thickener ug high polarity polyurea thickener. Ang unang duha gigamit alang sa pagpalapot sa solvent-based coatings, samtang ang high-polarity polyurea thickener mahimong gamiton alang sa high-polarity solvent-based coatings ug water-based coatings. Ang mga komersyal nga produkto nga low polarity, medium polarity ug high polarity polyurea thickener mao ang BYK-411, BYK-410 ug BYK-420 matag usa.

Ang modified polyamide wax slurry usa ka rheological additive nga gi-synthesize pinaagi sa pagpaila sa hydrophilic groups sama sa PEG ngadto sa molecular chain sa amide wax. Sa pagkakaron, ang ubang mga brand gi-import ug gigamit kasagaran aron ma-adjust ang thixotropy sa sistema ug mapaayo ang anti-thixotropy. Anti-sag performance.


Oras sa pag-post: Nob-22-2022