1. Loditzailearen definizioa eta funtzioa
Uretan oinarritutako pintzen biskositatea nabarmen handitu dezaketen gehigarriei loditzaile deritze.
Loditzaileek zeregin garrantzitsua dute estaldurak ekoizteko, biltegiratzeko eta eraikitzeko prozesuan.
Loditzailearen funtzio nagusia estalduraren biskositatea handitzea da, erabilera-etapa desberdinen eskakizunak betetzeko. Hala ere, estaldurak etapa desberdinetan behar duen biskositatea desberdina da. Adibidez:
Biltegiratze prozesuan zehar, komenigarria da biskositate handia izatea pigmentua finkatzea saihesteko;
Eraikuntza-prozesuan zehar, komenigarria da biskositate moderatua izatea, pinturak eskuila-gaitasun ona izan dezan, gehiegi orbatu gabe;
Eraikuntzaren ondoren, espero da biskositatea azkar itzultzea biskositate altu batera denbora-tarte labur baten ondoren (berdintze-prozesua), hondoratzea saihesteko.
Ur-oinarritutako estalduren jariakortasuna ez da newtoniarra.
Pinturaren biskositatea zizaila-indarra handitzen den heinean gutxitzen denean, fluido pseudoplastikoa deitzen zaio, eta pinturaren zatirik handiena fluido pseudoplastikoa da.
Fluido pseudoplastiko baten fluxu-portaera bere historiarekin erlazionatuta dagoenean, hau da, denborarekin menpekoa denean, fluido tixotropiko deitzen zaio.
Estaldurak fabrikatzerakoan, askotan kontzienteki saiatzen gara estaldurak tixotropikoak egiten, hala nola gehigarriak gehituz.
Estalduraren tixotropia egokia denean, estalduraren etapa desberdinen kontraesanak konpondu ditzake, eta biltegiratze, eraikuntza berdintze eta lehortze etapetan estalduraren biskositate desberdinaren behar teknikoak ase ditzake.
Loditzaile batzuek tixotropia handia eman diezaiokete pinturari, eta horrela biskositate handiagoa izan dezake geldirik dagoenean edo zizaila-abiadura txikian (adibidez, biltegiratzean edo garraioan), pinturako pigmentua finkatzea saihesteko. Eta zizaila-abiadura handian (estaldura-prozesuan, adibidez), biskositate baxua du, eta horrela estaldurak nahikoa fluxu eta berdintze izan dezake.
Tixotropia TI indize tixotropikoz adierazten da eta Brookfield biskosimetroz neurtzen da.
TI=biskositatea (6r/min-tan neurtua)/biskositatea (60r/min-tan neurtua)
2. Loditzaile motak eta estalduraren propietateetan duten eragina
(1) Motak Konposizio kimikoari dagokionez, loditzaileak bi kategoriatan banatzen dira: organikoak eta ez-organikoak.
Mota ez-organikoen artean bentonita, atapulgita, aluminio magnesio silikatoa, litio magnesio silikatoa eta abar daude, eta mota organikoak, hala nola metilzelulosa, hidroxietilzelulosa, poliakrilatoa, polimetakrilatoa, azido akrilikoa edo metil akrilikoa, homopolimero edo kopolimeroa eta poliuretanoa, etab.
Estalduraren propietate erreologikoetan duen eraginaren ikuspegitik, loditzaileak loditzaile tixotropikoetan eta loditzaile asoziatiboetan banatzen dira. Errendimendu-eskakizunei dagokienez, loditzaile kopurua txikiagoa izan behar da eta loditze-efektua ona izan behar da; ez da erraza entzimek higatzea; sistemaren tenperatura edo pH balioa aldatzen denean, estalduraren biskositatea ez da nabarmen murriztuko, eta pigmentua eta betegarria ez dira flokulatuko. ; Biltegiratze-egonkortasun ona; ur-atxikipen ona, ez dago apar-fenomeno nabarmenik eta ez dago estaldura-filmaren errendimenduan eragin kaltegarririk.
①Zelulosa loditzailea
Estalduran erabiltzen diren zelulosa loditzaileak batez ere metilzelulosa, hidroxietilzelulosa eta hidroxipropilmetilzelulosa dira, eta azken bi hauek dira ohikoagoak.
Hidroxietil zelulosa zelulosa naturaleko glukosa unitateetako hidroxilo taldeak hidroxietil taldeekin ordezkatuz lortzen den produktua da. Produktuen zehaztapenak eta modeloak batez ere ordezkapen mailaren eta biskositatearen arabera bereizten dira.
Hidroxietil zelulosaren barietateak disoluzio normaleko motan, dispertsio azkarreko motan eta egonkortasun biologikoko motan ere banatzen dira. Erabilera metodoari dagokionez, hidroxietil zelulosa estalduraren ekoizpen prozesuan etapa desberdinetan gehi daiteke. Dispertsio azkarreko mota zuzenean gehi daiteke hauts lehor moduan. Hala ere, sistemaren pH balioa gehitu aurretik 7 baino txikiagoa izan behar da, batez ere hidroxietil zelulosa poliki disolbatzen delako pH balio baxuan, eta denbora nahikoa dagoelako ura partikulen barrura sartzeko, eta gero pH balioa handitzen delako azkar disolbatzeko. Dagokion urratsak ere erabil daitezke kola soluzio kontzentrazio jakin bat prestatu eta estaldura sistemara gehitzeko.
Hidroxipropil metilzelulosazelulosa naturalaren glukosa unitateko hidroxilo taldea metoxi talde batekin ordezkatuz lortzen den produktua da, eta beste zatia hidroxipropilo talde batekin ordezkatzen da. Bere loditze efektua funtsean hidroxietil zelulosaren berdina da. Eta entzima-degradazioarekiko erresistentea da, baina uretan duen disolbagarritasuna ez da hidroxietil zelulosarena bezain ona, eta berotzean gelifikatzeko desabantaila du. Gainazala tratatutako hidroxipropil metilzelulosarako, zuzenean urari gehi dakioke erabiltzen denean. Irabiatu eta sakabanatu ondoren, gehitu substantzia alkalinoak, hala nola amoniako ura, pH balioa 8-9ra doitzeko, eta irabiatu guztiz disolbatu arte. Gainazala tratatu gabeko hidroxipropil metilzelulosarako, erabili aurretik busti eta 85 °C-tik gorako ur beroarekin puztu daiteke, eta gero giro-tenperaturara hoztu, eta gero ur hotzarekin edo izotz-urarekin irabiatu guztiz disolbatzeko.
②Loditzaile ez-organikoa
Loditzaile mota hau batez ere buztin aktibatuzko produktu batzuk dira, hala nola bentonita, magnesio aluminio silikato buztina, etab. Loditzeko efektuaz gain, esekidura efektu ona ere badu, hondoratzea eragozten du eta ez du estalduraren urarekiko erresistentzian eragiten. Estaldura lehortu eta film batean eratu ondoren, estaldura filmean betegarri gisa jokatzen du, etab. Faktore kaltegarria da estalduraren berdintzean eragin handia izango duela.
③ Polimero sintetiko loditzailea
Polimero sintetiko loditzaileak gehienbat akrilikoan eta poliuretanoan erabiltzen dira (loditzaile asoziatiboak). Loditzaile akrilikoak gehienbat karboxilo taldeak dituzten polimero akrilikoak dira. 8-10eko pH balioa duen uretan, karboxilo taldea disoziatu eta puztu egiten da; pH balioa 10etik gorakoa denean, uretan disolbatu eta loditzeko efektua galtzen du, beraz, loditzeko efektua oso sentikorra da pH balioarekiko.
Akrilato loditzailearen loditze-mekanismoa da bere partikulak pinturako latex partikulen gainazalean adsorbatu daitezkeela, eta alkali-hanzturaren ondoren estaldura-geruza bat eratu dezaketela, eta horrek latex partikulen bolumena handitzen duela, partikulen mugimendu browndarra oztopatzen duela eta pintura-sistemaren biskositatea handitzen duela. ; Bigarrenik, loditzailearen hanturak ur-fasearen biskositatea handitzen du.
(2) Loditzailearen eragina estalduraren propietateetan
Loditzaile motak estalduraren propietate erreologikoetan duen eragina honako hau da:
Loditzaile kantitatea handitzen denean, pinturaren biskositate estatikoa nabarmen handitzen da, eta biskositatearen aldaketa joera funtsean koherentea da kanpoko ebakidura-indar bati menpe dagoenean.
Loditzailearen efektuarekin, pinturaren biskositatea azkar jaisten da ebakidura-indarra jasaten duenean, pseudoplastizitatea erakutsiz.
Hidrofobikoki eraldatutako zelulosa loditzaile bat erabiliz (EBS451FQ bezalakoa), zizailadura-abiadura altuetan, biskositatea oraindik altua da kantitatea handia denean.
Poliuretanozko loditzaile asoziatiboak erabiliz (WT105A bezalakoak), zizailadura-abiadura altuetan, biskositatea oraindik altua da kantitatea handia denean.
Loditzaile akrilikoak erabiliz (ASE60 bezalakoak), biskositate estatikoa azkar igotzen den arren kantitatea handia denean, biskositatea azkar jaisten da zizailadura-abiadura handiagoan.
3. Loditzaile asoziatiboa
(1) loditzeko mekanismoa
Zelulosa eterrek eta alkali-puzgarriak diren akriliko loditzaileek ur-fasea loditu besterik ezin dute egin, baina ez dute loditzeko efekturik ur-oinarritutako pinturaren beste osagaietan, ezta pinturako pigmentuen eta emultsioaren partikulen arteko elkarrekintza esanguratsurik eragin ere, beraz, pinturaren erreologia ezin da doitu.
Loditzaile asoziatiboen ezaugarria da hidratazioaren bidez loditzeaz gain, elkarren arteko, partikula sakabanatuekin eta sistemako beste osagaiekin elkartzearen bidez ere loditzen direla. Elkarte hau disoziatzen da zizaila-abiadura handietan eta berriro elkartzen da zizaila-abiadura txikietan, estalduraren erreologia doitzeko aukera emanez.
Loditzaile asoziatiboaren loditze-mekanismoa bere molekula kate hidrofiliko lineal bat dela da, bi muturretan talde lipofiloak dituen polimero-konposatu bat, hau da, egituran talde hidrofiloak eta hidrofoboak dituela, beraz, gainazal-aktiboen molekulen ezaugarriak ditu. Loditzaile molekula horiek ez dira soilik hidratatu eta puztu daitezke ur-fasea loditzeko, baita mizelak ere sor ditzakete bere ur-disoluzioaren kontzentrazioa balio jakin bat gainditzen duenean. Mizelak emultsioaren polimero-partikulekin eta dispertsatzailea adsorbatu duten pigmentu-partikulekin elkartu daitezke hiru dimentsioko sare-egitura bat osatzeko, eta elkarri lotuta eta korapilatuta daude sistemaren biskositatea handitzeko.
Garrantzitsuagoa da elkarte hauek oreka dinamikoan egotea, eta lotutako mizela horiek beren posizioak egokitu ditzaketela kanpoko indarren menpe daudenean, estaldurak berdintze-propietateak izan ditzan. Gainera, molekulak hainbat mizela dituenez, egitura honek ur molekulen migrazio-joera murrizten du eta, beraz, fase urtsuaren biskositatea handitzen du.
(2) Estalduraren eginkizuna
Loditzaile asoziatibo gehienak poliuretanoak dira, eta haien pisu molekular erlatiboak 103-104 magnitude-ordena artekoak dira, bi magnitude-ordena txikiagoak ohiko azido poliakrilikoa eta 105-106 arteko pisu molekular erlatiboa duten zelulosa loditzaileak baino. Pisu molekular txikia dela eta, hidratazioaren ondoren bolumen eraginkorraren igoera txikiagoa da, beraz, bere biskositate-kurba loditzaile ez-asoziatiboena baino laua da.
Loditzaile asoziatiboaren pisu molekular txikia dela eta, ur-fasean duen molekula arteko korapiloa mugatua da, beraz, ur-fasean duen loditze-efektua ez da esanguratsua. Zizaila-abiadura baxuko tartean, molekulen arteko asoziazio-bihurketa molekulen arteko asoziazio-suntsiketa baino handiagoa da, sistema osoak berezko esekidura eta dispertsio-egoera mantentzen du, eta biskositatea dispertsio-euskarriaren (ura) biskositatearen antzekoa da. Beraz, loditzaile asoziatiboak ur-oinarritutako pintura-sistemak biskositate ageriko txikiagoa erakustea eragiten du zizaila-abiadura baxuko eskualdean dagoenean.
Loditzaile asoziatiboek molekulen arteko energia potentziala handitzen dute fase sakabanatuan dauden partikulen arteko elkartearen ondorioz. Horrela, energia gehiago behar da molekulen arteko elkartea hausteko zizaila-abiadura altuetan, eta zizaila-tentsio bera lortzeko behar den zizaila-indarra ere handiagoa da, beraz, sistemak zizaila-abiadura handiagoa erakusten du zizaila-abiadura altuetan. Itxurazko biskositatea. Zizaila-biskositate altu handiagoak eta zizaila-biskositate baxu txikiagoak pinturaren propietate erreologikoetan loditzaile arrunten gabezia konpentsatu besterik ez dute egin behar, hau da, bi loditzaileak konbinatuta erabil daitezke latex pinturaren fluidotasuna doitzeko. Errendimendu aldakorra, film lodian estalduraren eta estaldura-filmaren fluxuaren eskakizun integralak betetzeko.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 28a