Riassuntu:
1. Agente bagnante è disperdente
2. Antischiuma
3. Addensante
4. Additivi chì formanu una pellicola
5. Agente anticorrosione, antimuffa è antialga
6. Altri additivi
1 Agente bagnante è disperdente:
I rivestimenti à basa d'acqua utilizanu l'acqua cum'è solvente o mezu di dispersione, è l'acqua hà una grande costante dielettrica, dunque i rivestimenti à basa d'acqua sò principalmente stabilizzati da a repulsione elettrostatica quandu u doppiu stratu elettricu si sovrappone. Inoltre, in u sistema di rivestimentu à basa d'acqua, ci sò spessu polimeri è tensioattivi non ionichi, chì sò adsorbiti nantu à a superficia di u riempitivu di pigmentu, furmendu un impedimentu stericu è stabilizendu a dispersione. Dunque, e pitture è l'emulsioni à basa d'acqua ottenenu risultati stabili per via di l'azione cumuna di a repulsione elettrostatica è di l'impedimentu stericu. U so svantaghju hè una scarsa resistenza elettrolitica, in particulare per l'elettroliti di prezzu elevatu.
1.1 Agente bagnante
L'agenti bagnanti per i rivestimenti à base d'acqua sò divisi in anionici è non ionici.
A cumbinazione di agente bagnante è agente disperdente pò ottene risultati ideali. A quantità di agente bagnante hè generalmente di pochi per milla. U so effettu negativu hè a furmazione di schiuma è a riduzione di a resistenza à l'acqua di u film di rivestimentu.
Una di e tendenze di sviluppu di l'agenti bagnanti hè di rimpiazzà gradualmente l'agenti bagnanti di poliossietilene alchil (benzene) fenoletere (APEO o APE), perchè porta à a riduzione di l'ormoni maschili in i ratti è interferisce cù l'endocrinu. L'eteri di poliossietilene alchil (benzene) fenoleteri sò largamente usati cum'è emulsionanti durante a polimerizazione in emulsione.
I tensioattivi gemelli sò ancu novi sviluppi. Si tratta di duie molecule anfifiliche ligate da un distanziatore. A caratteristica più notevule di i tensioattivi à cellule gemelle hè chì a cuncentrazione critica di micelle (CMC) hè più di un ordine di grandezza inferiore à quella di i so tensioattivi "à cellula singola", seguita da una alta efficienza. Cum'è TEGO Twin 4000, hè un tensioattivo silossanu à cellule gemelle, è hà proprietà instabili di schiuma è antischiuma.
Air Products hà sviluppatu tensioattivi Gemini. I tensioattivi tradiziunali anu una coda idrofobica è una testa idrofila, ma questu novu tensioattivo hà dui gruppi idrofili è dui o trè gruppi idrofobici, chì hè un tensioattivo multifunzionale, cunnisciutu cum'è acetilenglicoli, prudutti cum'è EnviroGem AD01.
1.2 Dispersante
I disperdenti per a pittura à u lattice sò divisi in quattru categurie: disperdenti di fosfatu, disperdenti omopolimeri poliacidi, disperdenti copolimeri poliacidi è altri disperdenti.
I disperdenti di fosfatu i più usati sò i polifosfati, cum'è l'esametafosfatu di sodiu, u polifosfatu di sodiu (Calgon N, pruduttu di a cumpagnia chimica BK Giulini in Germania), u tripolifosfatu di potassiu (KTPP) è u pirofosfatu di tetrapotassiu (TKPP). U mecanismu di a so azzione hè di stabilizà a repulsione elettrostatica per via di ligami à l'idrogenu è adsorbimentu chimicu. U so vantaghju hè chì a dosa hè bassa, circa 0,1%, è hà un bon effettu di dispersione nantu à i pigmenti è i riempitivi inorganici. Ma ci sò ancu carenze: quella, inseme cù l'aumentu di u valore di pH è di a temperatura, u polifosfatu hè facilmente idrolizatu, provoca una mala stabilità di almacenamentu à longu andà; A dissoluzione incompleta in u mezu influenzerà a lucentezza di a pittura à lattice lucida.
I disperdenti di esteri di fosfatu sò miscele di monoesteri, diesteri, alcooli residuali è acidu fosforicu.
I disperdenti d'estere di fosfatu stabilizanu e dispersioni di pigmenti, cumpresi i pigmenti reattivi cum'è l'ossidu di zincu. In e formulazioni di pittura lucida, migliora a lucentezza è a pulibilità. À u cuntrariu di altri additivi bagnanti è disperdenti, l'aghjunta di disperdenti d'estere di fosfatu ùn influenza micca a viscosità KU è ICI di u rivestimentu.
Dispersante omopolimeru poliacidu, cum'è Tamol 1254 è Tamol 850, Tamol 850 hè un omopolimeru di l'acidu metacrilicu. Dispersante copolimeru poliacidu, cum'è Orotan 731A, chì hè un copolimeru di diisobutilene è acidu maleicu. E caratteristiche di sti dui tipi di disperdenti sò chì producenu una forte adsorbimentu o ancoraggio nantu à a superficia di pigmenti è riempitivi, anu catene moleculari più lunghe per furmà un impedimentu stericu, è anu solubilità in acqua à l'estremità di a catena, è alcuni sò supplementati da repulsione elettrostatica per ottene risultati stabili. Per fà chì u disperdente abbia una bona dispersibilità, u pesu moleculare deve esse strettamente cuntrullatu. Se u pesu moleculare hè troppu chjucu, ci serà un impedimentu stericu insufficiente; se u pesu moleculare hè troppu grande, si verificarà flocculazione. Per i disperdenti poliacrilati, u megliu effettu di dispersione pò esse ottenutu se u gradu di polimerizazione hè 12-18.
Altri tipi di disperdenti, cum'è l'AMP-95, anu un nome chimicu di 2-amino-2-metil-1-propanolu. U gruppu amino hè adsorbitu nantu à a superficia di e particelle inorganiche, è u gruppu idrossile si stende finu à l'acqua, chì ghjoca un rolu stabilizante per via di l'impedimentu stericu. A causa di a so piccula dimensione, l'impedimentu stericu hè limitatu. L'AMP-95 hè principalmente un regulatore di pH.
In l'ultimi anni, a ricerca nantu à i disperdenti hà superatu u prublema di a flocculazione causata da un pesu moleculare elevatu, è u sviluppu di un pesu moleculare elevatu hè una di e tendenze. Per esempiu, u disperdente à pesu moleculare elevatu EFKA-4580 pruduttu da a polimerizazione in emulsione hè sviluppatu apposta per i rivestimenti industriali à basa d'acqua, adattatu per a dispersione di pigmenti organici è inorganici, è hà una bona resistenza à l'acqua.
I gruppi aminichi anu una bona affinità per parechji pigmenti per via di ligami acidu-basichi o d'idrogenu. Hè stata prestata attenzione à u disperdente di copolimeri à blocchi cù l'acidu aminoacrilicu cum'è gruppu d'ancoraggio.
Dispersante cù metacrilatu di dimetilaminoetile cum'è gruppu d'ancoraggio
L'additivu bagnante è disperdente Tego Dispers 655 hè adupratu in e pitture automobilistiche à base d'acqua micca solu per orientà i pigmenti, ma ancu per impedisce à a polvere d'aluminiu di reagisce cù l'acqua.
A causa di preoccupazioni ambientali, sò stati sviluppati agenti bagnanti è disperdenti biodegradabili, cum'è l'agenti bagnanti è disperdenti à duie cellule di a serie EnviroGem AE, chì sò agenti bagnanti è disperdenti à bassa schiuma.
2 antischiuma:
Ci sò parechji tippi di antischiuma per pitture tradiziunali à basa d'acqua, chì sò generalmente divisi in trè categurie: antischiuma à oliu minerale, antischiuma in polisilossanu è altri antischiuma.
L'antischiuma à l'oliu minerale sò cumunemente usati, principalmente in pitture à lattice matte è semi-lucide.
I antischiuma di polisilossanu anu una bassa tensione superficiale, forti capacità antischiuma è antischiuma, è ùn affettanu micca a lucentezza, ma quandu sò usati impropriamente, causanu difetti cum'è u restringimentu di u film di rivestimentu è una scarsa ricopertura.
I antischiuma tradiziunali per pitture à basa d'acqua sò incompatibili cù a fase acquosa per ottene u scopu di antischiuma, dunque hè faciule pruduce difetti superficiali in u film di rivestimentu.
In l'ultimi anni, sò stati sviluppati antischiuma à livellu moleculare.
Questu agente antischiuma hè un polimeru furmatu innestendu direttamente sustanzi attivi antischiuma nantu à a sustanza purtatrice. A catena moleculare di u polimeru hà un gruppu idrossile bagnante, a sustanza attiva antischiuma hè distribuita intornu à a molecule, a sustanza attiva ùn hè micca faciule da aggregà, è a cumpatibilità cù u sistema di rivestimentu hè bona. Tali antischiuma à livellu moleculare includenu olii minerali - serie FoamStar A10, chì cuntenenu siliciu - serie FoamStar A30, è polimeri senza siliciu, senza oliu - serie FoamStar MF.
Hè ancu signalatu chì questu antischiuma à livellu moleculare usa polimeri stellari superinnestati cum'è tensioattivi incompatibili, è hà ottenutu boni risultati in applicazioni di rivestimentu à basa d'acqua. L'antischiuma di qualità moleculare Air Products signalatu da Stout et al. hè un agente di cuntrollu di schiuma è antischiuma à basa di acetilenglicole cù proprietà bagnanti, cum'è Surfynol MD 20 è Surfynol DF 37.
Inoltre, per risponde à i bisogni di pruduzzione di rivestimenti senza COV, ci sò ancu antischiuma senza COV, cum'è Agitan 315, Agitan E 255, ecc.
3 Addensanti:
Ci sò parechji tipi d'addensanti, attualmente cumunamente usati sò l'etere di cellulosa è i so derivati, l'addensanti assuciativi rigonfiabili à l'alcali (HASE) è l'addensanti poliuretanichi (HEUR).
3.1. Etere di cellulosa è i so derivati
L'idrossietilcellulosa (HEC) hè stata prudutta per a prima volta industrialmente da Union Carbide Company in u 1932, è hà una storia di più di 70 anni. Attualmente, l'addensanti di l'etere di cellulosa è i so derivati includenu principalmente idrossietilcellulosa (HEC), metil idrossietilcellulosa (MHEC), etil idrossietilcellulosa (EHEC), metil idrossipropilcellulosa base (MHPC), metilcellulosa (MC) è gomma xantana, ecc., questi sò addensanti non ionichi, è appartenenu ancu à l'addensanti in fase acquosa non associata. Frà questi, HEC hè u più cumunimenti adupratu in a pittura à lattice.
A cellulosa mudificata idrofobicamente (HMHEC) introduce una piccula quantità di gruppi alchilici idrofobici à catena longa nantu à a spina dorsale idrofila di a cellulosa per diventà un addensante assuciativu, cum'è Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. U so effettu addensante hè paragunabile à quellu di l'addensanti di etere di cellulosa cù un pesu moleculare assai più grande. Migliora a viscosità è u livellamentu di ICI, è riduce a tensione superficiale, cum'è a tensione superficiale di HEC hè di circa 67mN/m, è a tensione superficiale di HMHEC hè 55-65mN/m.
3.2 Addensante rigonfiabile à l'alcali
L'addensanti rigonfiabili à l'alcali sò divisi in duie categurie: addensanti rigonfiabili à l'alcali non associativi (ASE) è addensanti rigonfiabili à l'alcali associativi (HASE), chì sò addensanti anionici. L'ASE non associatu hè un'emulsione rigonfiante à l'alcali di poliacrilato. L'HASE associativu hè un'emulsione rigonfiante à l'alcali di poliacrilato mudificata idrofobicamente.
3.3. Addensante poliuretanicu è addensante non poliuretanicu mudificatu idrofobicamente
L'addensante di poliuretanu, chjamatu HEUR, hè un polimeru solubile in acqua di poliuretanu etossilatu mudificatu cù un gruppu idrofobicu, chì appartene à l'addensante associativu non ionicu. L'HEUR hè cumpostu da trè parti: gruppu idrofobicu, catena idrofila è gruppu di poliuretanu. U gruppu idrofobicu ghjoca un rolu d'associazione è hè u fattore decisivu per l'addensante, di solitu oleile, ottadecile, dodecilfenile, nonilfenolo, ecc. A catena idrofila pò furnisce stabilità chimica è stabilità di viscosità, cumunemente usati sò polieteri, cum'è u poliossietilene è i so derivati. A catena moleculare di HEUR hè estesa da gruppi di poliuretanu, cum'è IPDI, TDI è HMDI. A caratteristica strutturale di l'addensanti associati hè chì sò terminati da gruppi idrofobici. Tuttavia, u gradu di sustituzione di gruppi idrofobici à e duie estremità di alcuni HEUR dispunibili in cummerciu hè inferiore à 0,9, è u megliu hè solu 1,7. E cundizioni di reazione devenu esse strettamente cuntrullate per ottene un addensante di poliuretanu cù una distribuzione di pesu moleculare stretta è prestazioni stabili. A maiò parte di l'HEUR sò sintetizati per polimerizazione graduale, dunque l'HEUR dispunibili in cummerciu sò generalmente miscele di pesi moleculari larghi.
Richey et al. anu utilizatu un tracciante fluorescente di pirene addensante di associazione (PAT, pesu moleculare mediu numericu 30000, pesu moleculare mediu in pesu 60000) per scopre chì à una cuncentrazione di 0,02% (pesu), u gradu di aggregazione micellare di Acrysol RM-825 è PAT era circa 6. L'energia di associazione trà l'addensante è a superficia di e particelle di lattice hè circa 25 KJ/mol; l'area occupata da ogni molecula di addensante PAT nantu à a superficia di e particelle di lattice hè circa 13 nm2, chì hè circa l'area occupata da l'agente bagnante Triton X-405 14 volte quella di 0,9 nm2. Addensante di poliuretanu associativu cum'è RM-2020NPR, DSX 1550, ecc.
U sviluppu di addensanti di poliuretanu assuciativi rispettosi di l'ambiente hà ricevutu una larga attenzione. Per esempiu, BYK-425 hè un addensante di poliuretanu mudificatu cù urea senza VOC è APEO. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 è 3060 sò un addensante di poliuretanu assuciativu senza VOC è APEO.
In più di l'addensanti poliuretanichi assuciativi lineari descritti sopra, ci sò ancu addensanti poliuretanichi assuciativi in forma di pettine. U cusì dettu addensante poliuretanicu assuciativu à pettine significa chì ci hè un gruppu idrofobicu pendente in u mezu di ogni molecula addensante. Addensanti cum'è SCT-200 è SCT-275 ecc.
L'addensante aminoplasticu mudificatu idrofobicamente (addensante aminoplasticu etossilatu mudificatu idrofobicamente - HEAT) cambia a resina aminica speciale in quattru gruppi idrofobici chjusi, ma a reattività di sti quattru siti di reazione hè diversa. In l'aggiunta nurmale di gruppi idrofobici, ci sò solu dui gruppi idrofobici bluccati, dunque l'addensante aminicu mudificatu idrofobicamente sinteticu ùn hè micca assai differente da HEUR, cum'è Optiflo H 500. Se si aghjunghjenu più gruppi idrofobici, cum'è finu à l'8%, e cundizioni di reazione ponu esse aghjustate per pruduce addensanti aminici cù più gruppi idrofobici bluccati. Benintesa, questu hè ancu un addensante à pettine. Questu addensante aminicu mudificatu idrofobicamente pò impedisce a diminuzione di a viscosità di a pittura per via di l'aggiunta di una grande quantità di tensioattivi è solventi glicolichi quandu si aghjusta a currispundenza di culore. A ragione hè chì i gruppi idrofobici forti ponu impedisce a desorbzione, è più gruppi idrofobici anu una forte associazione. Tali addensanti cum'è Optiflo TVS.
Addensante di polietere mudificatu idrofobicamente (HMPE) A prestazione di l'addensante di polietere mudificatu idrofobicamente hè simile à HEUR, è i prudutti includenu Aquaflow NLS200, NLS210 è NHS300 di Hercules.
U so mecanismu d'ispessimentu hè l'effettu sia di i ligami à l'idrogenu sia di l'associazione di i gruppi terminali. In paragone cù l'ispessenti cumuni, hà migliori proprietà anti-sedificazione è anti-sag. Sicondu e diverse polarità di i gruppi terminali, l'ispessenti di poliurea mudificati ponu esse divisi in trè tippi: addensanti di poliurea à bassa polarità, addensanti di poliurea à media polarità è addensanti di poliurea à alta polarità. I primi dui sò usati per l'ispessimentu di rivestimenti à basa di solventi, mentre chì l'ispessenti di poliurea à alta polarità ponu esse usati sia per i rivestimenti à basa di solventi à alta polarità sia per i rivestimenti à basa d'acqua. I prudutti cummerciali di addensanti di poliurea à bassa polarità, media polarità è alta polarità sò rispettivamente BYK-411, BYK-410 è BYK-420.
A pasta di cera di poliammide mudificata hè un additivu reologicu sintetizatu introducendu gruppi idrofili cum'è u PEG in a catena moleculare di a cera ammidica. Attualmente, alcune marche sò impurtate è sò aduprate principalmente per aghjustà a tixotropia di u sistema è migliurà l'anti-tixotropia. Prestazione anti-sag.
Data di publicazione: 22 di nuvembre di u 2022