1. Definizione è funzione di l'addensante
L'additivi chì ponu aumentà significativamente a viscosità di e pitture à basa d'acqua sò chjamati addensanti.
L'addensanti ghjocanu un rolu impurtante in a pruduzzione, u almacenamentu è a custruzzione di rivestimenti.
A funzione principale di l'addensante hè di aumentà a viscosità di u rivestimentu per risponde à i requisiti di e diverse fasi d'usu. Tuttavia, a viscosità necessaria da u rivestimentu in diverse fasi hè diversa. Per esempiu:
Durante u prucessu di almacenamentu, hè desiderabile avè una viscosità elevata per impedisce chì u pigmentu si stabilizzi;
Durante u prucessu di custruzzione, hè desiderabile avè una viscosità muderata per assicurà chì a pittura abbia una bona pennellabilità senza macchie eccessive di pittura;
Dopu a custruzzione, si spera chì a viscosità possi vultà rapidamente à una viscosità alta dopu un cortu ritardu di tempu (prucessu di livellamentu) per impedisce u cedimentu.
A fluidità di i rivestimenti à base d'acqua ùn hè micca newtoniana.
Quandu a viscosità di a pittura diminuisce cù l'aumentu di a forza di cisaillementu, si chjama fluidu pseudoplasticu, è a maiò parte di a pittura hè un fluidu pseudoplasticu.
Quandu u cumpurtamentu di flussu di un fluidu pseudoplasticu hè ligatu à a so storia, vale à dì, dipende da u tempu, si chjama fluidu tissotropicu.
Quandu fabrichemu rivestimenti, spessu pruvemu cuscientemente à fà i rivestimenti tixotropici, cum'è aghjunghjendu additivi.
Quandu a tixotropia di u rivestimentu hè adatta, pò risolve e cuntradizioni di e diverse tappe di u rivestimentu, è risponde à i bisogni tecnichi di a diversa viscosità di u rivestimentu in e tappe di almacenamentu, livellamentu di custruzzione è asciugatura.
Certi addensanti ponu dà à a pittura una tixotropia elevata, affinchì abbia una viscosità più alta à riposu o à una bassa velocità di cisaillementu (cum'è u almacenamentu o u trasportu), per impedisce à u pigmentu in a pittura di sedimentà. È sottu una alta velocità di cisaillementu (cum'è u prucessu di rivestimentu), hà una bassa viscosità, affinchì u rivestimentu abbia un flussu è un livellamentu sufficienti.
A tixotropia hè rapprisentata da l'indice tixotropicu TI è misurata da u viscosimetru Brookfield.
TI = viscosità (misurata à 6 r/min) / viscosità (misurata à 60 r/min)
2. Tipi d'addensanti è i so effetti nantu à e proprietà di u rivestimentu
(1) Tipi In termini di cumpusizione chimica, l'addensanti sò divisi in duie categurie: organici è inorganici.
I tipi inorganici includenu bentonite, attapulgite, silicatu d'aluminiu-magnesiu, silicatu di litiu-magnesiu, ecc., tipi organici cum'è metilcellulosa, idrossietilcellulosa, poliacrilatu, polimetacrilatu, acidu acrilicu o omopolimeru o copolimeru metil acrilicu è poliuretanu ecc.
Da u puntu di vista di l'influenza nantu à e proprietà reologiche di i rivestimenti, l'addensanti sò divisi in addensanti tixotropici è addensanti associativi. In termini di esigenze di prestazione, a quantità di addensante deve esse minore è l'effettu addensante hè bonu; ùn hè micca faciule d'esse erosu da l'enzimi; quandu a temperatura o u valore di pH di u sistema cambia, a viscosità di u rivestimentu ùn serà micca significativamente ridutta, è u pigmentu è u riempitore ùn saranu micca flocculati. ; Bona stabilità di almacenamentu; bona ritenzione d'acqua, nisun fenomenu di schiuma evidente è nisun effettu negativu nantu à e prestazioni di u film di rivestimentu.
①Addensante di cellulosa
L'addensanti di cellulosa usati in i rivestimenti sò principalmente metilcellulosa, idrossietilcellulosa è idrossipropilmetilcellulosa, è l'ultimi dui sò più cumunamente usati.
L'idrossietilcellulosa hè un pruduttu ottenutu rimpiazzendu i gruppi idrossilici nantu à l'unità di glucosiu di a cellulosa naturale cù gruppi idrossietili. E specificazioni è i mudelli di i prudutti sò principalmente distinti secondu u gradu di sustituzione è a viscosità.
E varietà di idrossietilcellulosa sò ancu divise in tipu di dissoluzione nurmale, tipu di dispersione rapida è tipu di stabilità biologica. In quantu à u metudu d'usu, l'idrossietilcellulosa pò esse aghjunta in diverse fasi di u prucessu di pruduzzione di u rivestimentu. U tipu à dispersione rapida pò esse aghjuntu direttamente in forma di polvere secca. Tuttavia, u valore di pH di u sistema prima di aghjunghje deve esse inferiore à 7, principalmente perchè l'idrossietilcellulosa si dissolve lentamente à un valore di pH bassu, è ci hè tempu sufficiente per chì l'acqua si infiltri in l'internu di e particelle, è dopu u valore di pH hè aumentatu per fà chì si dissolva rapidamente. I passi currispondenti ponu ancu esse aduprati per preparà una certa concentrazione di soluzione di colla è aghjunghjela à u sistema di rivestimentu.
Idrossipropilmetilcellulosahè un pruduttu ottenutu rimpiazzendu u gruppu idrossile nantu à l'unità di glucosiu di a cellulosa naturale cù un gruppu metossicu, mentre chì l'altra parte hè rimpiazzata da un gruppu idrossipropile. U so effettu addensante hè basicamente u listessu cum'è quellu di l'idrossietilcellulosa. È hè resistente à a degradazione enzimatica, ma a so solubilità in acqua ùn hè micca cusì bona cum'è quella di l'idrossietilcellulosa, è hà u svantaghju di gelificà quandu hè riscaldata. Per l'idrossipropilmetilcellulosa trattata in superficia, pò esse aghjunta direttamente à l'acqua quandu hè aduprata. Dopu avè agitatu è dispersu, aghjunghje sustanzi alcalini cum'è l'acqua d'ammoniaca per aghjustà u valore di pH à 8-9, è agitate finu à chì sia cumpletamente dissolta. Per l'idrossipropilmetilcellulosa senza trattamentu superficiale, pò esse imbevuta è gonfiata cù acqua calda sopra à 85 ° C prima di l'usu, è poi raffreddata à temperatura ambiente, poi agitata cù acqua fredda o acqua ghiacciata per dissolve cumpletamente.
② Addensante inorganicu
Stu tipu d'addensante hè principalmente cumpostu da certi prudutti d'argilla attivata, cum'è a bentonite, l'argilla di silicatu d'aluminiu è magnesiu, ecc. Hè carattarizatu da u fattu chì, in più di l'effettu addensante, hà ancu un bon effettu di sospensione, pò impedisce l'affundamentu è ùn affetterà micca a resistenza à l'acqua di u rivestimentu. Dopu chì u rivestimentu hè seccu è furmatu in un film, agisce cum'è un riempitore in u film di rivestimentu, ecc. U fattore sfavorevole hè chì affetterà significativamente u livellamentu di u rivestimentu.
③ Addensante polimericu sinteticu
L'addensanti polimerichi sintetichi sò soprattuttu usati in acrilicu è poliuretanu (addensanti associativi). L'addensanti acrilici sò soprattuttu polimeri acrilici chì cuntenenu gruppi carbossilici. In acqua cù un valore di pH di 8-10, u gruppu carbossilico si dissocia è si gonfia; quandu u valore di pH hè più grande di 10, si dissolve in acqua è perde l'effettu addensante, dunque l'effettu addensante hè assai sensibile à u valore di pH.
U mecanismu d'ispessimentu di l'ispessante acrilatu hè chì e so particelle ponu esse adsorbite nantu à a superficia di e particelle di lattice in a pittura, è formanu un stratu di rivestimentu dopu u gonfiore alcalinu, chì aumenta u vulume di e particelle di lattice, impedisce u muvimentu brownianu di e particelle è aumenta a viscosità di u sistema di pittura. ; Siconda, u gonfiore di l'ispessante aumenta a viscosità di a fase acquosa.
(2) Influenza di l'addensante nantu à e proprietà di u rivestimentu
L'effettu di u tipu d'addensante nantu à e proprietà reologiche di u rivestimentu hè u seguente:
Quandu a quantità di addensante aumenta, a viscosità statica di a pittura aumenta significativamente, è a tendenza di cambiamentu di viscosità hè basicamente consistente quandu hè sottumessa à una forza di taglio esterna.
Cù l'effettu di l'addensante, a viscosità di a pittura diminuisce rapidamente quandu hè sottumessa à una forza di taglio, mustrendu pseudoplasticità.
Aduprendu un addensante di cellulosa mudificatu idrofobicamente (cum'è EBS451FQ), à velocità di cisaillementu elevate, a viscosità hè sempre alta quandu a quantità hè grande.
Aduprendu addensanti di poliuretanu associativi (cum'è WT105A), à velocità di cisaillementu elevate, a viscosità hè sempre alta quandu a quantità hè grande.
Aduprendu addensanti acrilici (cum'è ASE60), ancu s'è a viscosità statica aumenta rapidamente quandu a quantità hè grande, a viscosità diminuisce rapidamente à una velocità di cisaillementu più alta.
3. Addensante assuciativu
(1) mecanismu d'ispessimentu
L'etere di cellulosa è l'addensanti acrilici gonfiabili à l'alcali ponu solu addensà a fase acquosa, ma ùn anu micca effettu addensante nantu à altri cumpunenti in a pittura à basa d'acqua, nè ponu causà una interazione significativa trà i pigmenti in a pittura è e particelle di l'emulsione, dunque a reologia di a pittura ùn pò esse aghjustata.
L'addensanti assuciativi sò carattarizati da u fattu chì, in più di l'addensamentu per idratazione, s'addensanu ancu per via di associazioni trà di elli, cù particelle disperse è cù altri cumpunenti in u sistema. Questa associazione si dissocia à velocità di cisaillementu elevate è si riassocia à velocità di cisaillementu basse, permettendu di aghjustà a reologia di u rivestimentu.
U mecanismu d'ispessimentu di l'ispessante assuciativu hè chì a so molecule hè una catena idrofila lineare, un cumpostu polimericu cù gruppi lipofili à e duie estremità, vale à dì, hà gruppi idrofili è idrofobici in a struttura, dunque hà e caratteristiche di e molecule tensioattive. Tali molecule addensanti ùn ponu micca solu idratà è gonfià per addensà a fase acquosa, ma ancu furmà micelle quandu a cuncentrazione di a so soluzione acquosa supera un certu valore. E micelle ponu assucià si cù e particelle polimeriche di l'emulsione è e particelle di pigmentu chì anu adsorbitu u disperdente per furmà una struttura di rete tridimensionale, è sò interconnesse è intricciate per aumentà a viscosità di u sistema.
Ciò chì hè più impurtante hè chì queste associazioni sò in un statu d'equilibriu dinamicu, è quelle micelle assuciate ponu aghjustà e so pusizioni quandu sò sottumesse à forze esterne, in modu chì u rivestimentu abbia proprietà di livellazione. Inoltre, postu chì a molecule hà parechje micelle, sta struttura riduce a tendenza di e molecule d'acqua à migrà è cusì aumenta a viscosità di a fase acquosa.
(2) U rolu in i rivestimenti
A maiò parte di l'addensanti assuciativi sò poliuretani, è i so pesi moleculari relativi sò trà 103-104 ordini di grandezza, dui ordini di grandezza inferiori à l'acidu poliacrilicu ordinariu è à l'addensanti di cellulosa cù pesi moleculari relativi trà 105-106. A causa di u bassu pesu moleculare, l'aumentu di u vulume efficace dopu l'idratazione hè minore, dunque a so curva di viscosità hè più piatta di quella di l'addensanti non assuciativi.
A causa di u bassu pesu moleculare di l'addensante assuciativu, u so intricciamentu intermoleculare in a fase acquosa hè limitatu, dunque u so effettu addensante nantu à a fase acquosa ùn hè micca significativu. In a gamma di bassa velocità di cisaillementu, a cunversione di l'associazione trà e molecule hè più grande di a distruzzione di l'associazione trà e molecule, tuttu u sistema mantene un statu di sospensione è dispersione inerente, è a viscosità hè vicina à a viscosità di u mezu di dispersione (acqua). Dunque, l'addensante assuciativu face chì u sistema di pittura à basa d'acqua mostri una viscosità apparente più bassa quandu si trova in a regione di bassa velocità di cisaillementu.
L'addensanti assuciativi aumentanu l'energia putenziale trà e molecule per via di l'associazione trà e particelle in a fase dispersa. In questu modu, hè necessaria più energia per rompe l'associazione trà e molecule à velocità di taglio elevate, è a forza di taglio necessaria per ottene a stessa tensione di taglio hè ancu più grande, affinchì u sistema presenti una velocità di taglio più elevata à velocità di taglio elevate. Viscosità apparente. A più alta viscosità di taglio elevato è a più bassa viscosità di taglio basso ponu solu cumpensà a mancanza di addensanti cumuni in e proprietà reologiche di a pittura, vale à dì, i dui addensanti ponu esse aduprati in cumbinazione per aghjustà a fluidità di a pittura di lattice. Prestazioni variabili, per risponde à i requisiti cumpleti di u rivestimentu in film grossu è di u flussu di film di rivestimentu.
Data di publicazione: 28 d'aprile di u 2024