1. Definysje en funksje fan verdikkingsmiddel
Tafoegings dy't de viskositeit fan wetterbasearre ferve signifikant ferheegje kinne, wurde verdikkingsmiddels neamd.
Verdikkingsmiddels spylje in wichtige rol yn 'e produksje, opslach en oanlis fan coatings.
De wichtichste funksje fan it verdikkingsmiddel is om de viskositeit fan 'e coating te ferheegjen om te foldwaan oan 'e easken fan ferskate gebrûksstadia. De viskositeit dy't de coating yn ferskate stadia fereasket, is lykwols oars. Bygelyks:
Tidens it opslachproses is it winsklik om in hege viskositeit te hawwen om te foarkommen dat it pigment delkomt;
Tidens it bouproses is it winsklik om in matige viskositeit te hawwen om te soargjen dat de ferve in goede kwastberens hat sûnder oermjittige ferveflekken;
Nei de bou wurdt hope dat de viskositeit nei in koarte tiidsfertraging (nivelleringsproses) fluch werom kin nei in hege viskositeit om sakjen te foarkommen.
De floeiberheid fan wettergedragen coatings is net-Newtoniaansk.
As de viskositeit fan 'e ferve ôfnimt mei de tanimming fan 'e skuorkrêft, wurdt it in pseudoplastyske floeistof neamd, en it meastepart fan 'e ferve is in pseudoplastyske floeistof.
As it streamgedrach fan in pseudoplastyske floeistof relatearre is oan syn skiednis, dat wol sizze, it is tiidsôfhinklik, wurdt it in thixotropyske floeistof neamd.
By it meitsjen fan coatings besykje wy faak bewust om de coatings thixotropysk te meitsjen, lykas troch tafoegings ta te foegjen.
As de thixotropy fan 'e coating passend is, kin it de tsjinstellingen fan 'e ferskate stadia fan' e coating oplosse, en foldwaan oan 'e technyske behoeften fan' e ferskillende viskositeit fan 'e coating yn' e opslach-, bou-nivellerings- en droechstadia.
Guon verdikkingsmiddels kinne de ferve in hege tiksotropie jaan, sadat it in hegere viskositeit hat yn rêst of by in lege skuorsnelheid (lykas opslach of ferfier), om te foarkommen dat it pigment yn 'e ferve delkomt. En ûnder hege skuorsnelheid (lykas it coatingproses) hat it in lege viskositeit, sadat de coating genôch stream en nivellering hat.
Tixotropie wurdt fertsjintwurdige troch de tiksotropyske yndeks TI en metten mei in Brookfield-viskosimeter.
TI = viskositeit (metten by 6r/min) / viskositeit (metten by 60r/min)
2. Soarten verdikkingsmiddels en harren effekten op coatingeigenskippen
(1) Typen Wat de gemyske gearstalling oanbelanget, wurde verdikkingsmiddels ferdield yn twa kategoryen: organysk en anorganysk.
Anorganyske typen omfetsje bentonyt, attapulgiet, aluminiummagnesiumsilikaat, lithiummagnesiumsilikaat, ensfh., organyske typen lykas methylcellulose, hydroxyethylcellulose, polyacrylaat, polymethacrylaat, acrylsoer of methylacrylhomopolymeer of kopolymeer en polyurethaan ensfh.
Fanút it perspektyf fan 'e ynfloed op 'e rheologyske eigenskippen fan coatings wurde verdikkingsmiddels ferdield yn thixotropyske verdikkingsmiddels en assosjative verdikkingsmiddels. Wat de prestaasjeeasken oanbelanget, moat de hoemannichte verdikkingsmiddel minder wêze en is it verdikkingseffekt goed; it is net maklik om troch enzymen te erodearjen; as de temperatuer of pH-wearde fan it systeem feroaret, sil de viskositeit fan 'e coating net signifikant wurde fermindere, en it pigment en de filler sille net flokkulearje. ; Goede opslachstabiliteit; goede wetterbehâld, gjin dúdlik skomferskynsel en gjin negative effekten op 'e prestaasjes fan' e coatingfilm.
①Cellulose verdikkingsmiddel
De celluloseverdikkers dy't brûkt wurde yn coatings binne benammen methylcellulose, hydroxyethylcellulose en hydroxypropylmethylcellulose, en de lêste twa wurde faker brûkt.
Hydroxyethylcellulose is in produkt dat krigen wurdt troch it ferfangen fan de hydroxylgroepen op 'e glukose-ienheden fan natuerlike cellulose mei hydroxyethylgroepen. De spesifikaasjes en modellen fan 'e produkten wurde benammen ûnderskieden neffens de mjitte fan substituasje en viskositeit.
De farianten fan hydroxyethylcellulose wurde ek ferdield yn normaal oplossingstype, rappe ferspriedingstype en biologyske stabiliteitstype. Wat de gebrûksmetoade oanbelanget, kin hydroxyethylcellulose tafoege wurde yn ferskate stadia yn it produksjeproses fan 'e coating. It fluch ferspriedende type kin direkt tafoege wurde yn 'e foarm fan droech poeier. De pH-wearde fan it systeem foar it tafoegjen moat lykwols minder as 7 wêze, benammen om't hydroxyethylcellulose stadich oplost by lege pH-wearde, en der genôch tiid is foar wetter om yn 'e binnenkant fan' e dieltsjes te infiltrearjen, en dan wurdt de pH-wearde ferhege om it fluch op te lossen. Oerienkommende stappen kinne ek brûkt wurde om in bepaalde konsintraasje fan lijmoplossing ta te rieden en ta te foegjen oan it coatingsysteem.
Hydroxypropylmethylcelluloseis in produkt dat krigen wurdt troch de hydroxylgroep op 'e glukose-ienheid fan natuerlike cellulose te ferfangen troch in metoksygroep, wylst it oare diel ferfongen wurdt troch in hydroxypropylgroep. It verdikkende effekt is yn prinsipe itselde as dat fan hydroxyethylcellulose. En it is resistint tsjin enzymatyske ôfbraak, mar syn wetteroplosberens is net sa goed as dy fan hydroxyethylcellulose, en it hat it neidiel dat it gelearret by ferwaarming. Foar de oerflakbehannele hydroxypropylmethylcellulose kin it direkt tafoege wurde oan wetter as it brûkt wurdt. Nei it roeren en fersprieden, foegje alkaline stoffen lykas ammoniakwetter ta om de pH-wearde oan te passen oan 8-9, en roer oant folslein oplost. Foar hydroxypropylmethylcellulose sûnder oerflakbehanneling kin it foar gebrûk wekt en opswelle wurde mei hyt wetter boppe 85 °C, en dan ôfkuolle wurde nei keamertemperatuer, dan roerd wurde mei kâld wetter of iiswetter om it folslein op te lossen.
②Anorganyske verdikkingsmiddel
Dit soarte verdikkingsmiddel bestiet benammen út aktivearre klaaiprodukten, lykas bentonyt, magnesiumaluminiumsilikaatklaai, ensfh. It wurdt karakterisearre trochdat it neist it verdikkingseffekt ek in goed ophingingseffekt hat, kin it sakjen foarkomme en gjin ynfloed hat op de wetterbestindigens fan 'e coating. Nei't de coating droech is en ta in film foarme is, fungearret it as in filler yn 'e coatingfilm, ensfh. De ûngeunstige faktor is dat it de nivellering fan 'e coating signifikant sil beynfloedzje.
③ Syntetyske polymeerverdikkingsmiddel
Syntetyske polymearverdikkingsmiddels wurde meast brûkt yn akryl en polyurethaan (assosjative verdikkingsmiddels). Akrylverdikkingsmiddels binne meast akrylpolymeren dy't karboksylgroepen befetsje. Yn wetter mei in pH-wearde fan 8-10 dissosiearret de karboksylgroep en swollet op; as de pH-wearde heger is as 10, lost it op yn wetter en ferliest it it verdikkingseffekt, sadat it verdikkingseffekt tige gefoelich is foar de pH-wearde.
It verdikkingsmeganisme fan it akrylaatverdikkingsmiddel is dat syn dieltsjes kinne wurde adsorbearre op it oerflak fan 'e lateksdieltsjes yn' e ferve, en in laachlaach foarmje nei alkali-swelling, wat it folume fan 'e lateksdieltsjes fergruttet, de Brownyske beweging fan' e dieltsjes hinderet, en de viskositeit fan it fervesysteem fergruttet. ; Twadde, it swelling fan it verdikkingsmiddel fergruttet de viskositeit fan 'e wetterfaze.
(2) Ynfloed fan verdikkingsmiddel op coatingeigenskippen
It effekt fan it type verdikkingsmiddel op 'e rheologyske eigenskippen fan' e coating is as folget:
As de hoemannichte verdikkingsmiddel tanimt, nimt de statyske viskositeit fan 'e ferve signifikant ta, en de trend fan viskositeitsferoaring is yn prinsipe konsekwint as it ûnderwurpen wurdt oan in eksterne skuorkrêft.
Mei it effekt fan verdikkingsmiddel sakket de viskositeit fan 'e ferve rap as it ûnderwurpen wurdt oan skuorkrêft, wat pseudoplastisiteit sjen lit.
Mei gebrûk fan in hydrofoobysk modifisearre celluloseverdikkingsmiddel (lykas EBS451FQ), by hege skuorsnelheden, is de viskositeit noch altyd heech as de hoemannichte grut is.
Mei help fan assosjative polyurethaanverdikkers (lykas WT105A), by hege skuorsnelheden, is de viskositeit noch altyd heech as de hoemannichte grut is.
Mei it brûken fan akrylverdikkingsmiddels (lykas ASE60), hoewol de statyske viskositeit rap tanimt as de hoemannichte grut is, nimt de viskositeit rap ôf by in hegere skuorsnelheid.
3. Assosjative verdikkingsmiddel
(1) verdikkingsmeganisme
Cellulose-ether en alkali-swellbere acrylverdikkingsmiddels kinne allinich de wetterfaze verdikke, mar hawwe gjin verdikkend effekt op oare komponinten yn 'e ferve op wetterbasis, en se kinne ek gjin wichtige ynteraksje feroarsaakje tusken de pigmenten yn 'e ferve en de dieltsjes fan' e emulsie, sadat de reology fan 'e ferve net oanpast wurde kin.
Assosjative verdikkingsmiddels wurde karakterisearre trochdat se, neist it verdikken troch hydrataasje, ek verdikke troch assosjaasjes tusken harsels, mei fersprate dieltsjes en mei oare komponinten yn it systeem. Dizze assosjaasje ûntlient by hege skuorsnelheden en assosjearret opnij by lege skuorsnelheden, wêrtroch't de reology fan 'e coating oanpast wurde kin.
It verdikkingsmeganisme fan 'e assosjative verdikkingsmiddel is dat syn molekule in lineêre hydrofile keatling is, in polymearferbining mei lipofile groepen oan beide úteinen, dat wol sizze, it hat hydrofile en hydrofobe groepen yn 'e struktuer, sadat it de skaaimerken hat fan surfactantmolekulen. Sokke verdikkingsmiddelmolekulen kinne net allinich hydratearje en útswelle om de wetterfaze te verdikken, mar ek micellen foarmje as de konsintraasje fan syn wetterige oplossing in bepaalde wearde oerskriuwt. De micellen kinne assosjearje mei de polymearpartikels fan 'e emulsie en de pigmentpartikels dy't it dispergeermiddel adsorbearre hawwe om in trijediminsjonale netwurkstruktuer te foarmjen, en binne mei-inoar ferbûn en ferweve om de viskositeit fan it systeem te ferheegjen.
Wat wichtiger is, is dat dizze assosjaasjes yn in steat fan dynamysk lykwicht binne, en dy assosjearre micellen kinne har posysjes oanpasse as se ûnderwurpen wurde oan eksterne krêften, sadat de coating nivellerende eigenskippen hat. Derneist, om't it molekule ferskate micellen hat, ferminderet dizze struktuer de oanstriid fan wettermolekulen om te migrearjen en fergruttet sa de viskositeit fan 'e wetterige faze.
(2) De rol yn coatings
De measte assosjative verdikkingsmiddels binne polyurethanen, en har relative molekulêre gewichten lizze tusken 103-104 oarders fan grutte, twa oarders fan grutte leger as gewoane polyacrylsoer en celluloseverdikkingsmiddels mei relative molekulêre gewichten tusken 105-106. Fanwegen it lege molekulêre gewicht is de effektive folumetaname nei hydrataasje minder, sadat de viskositeitskromme flakker is as dy fan net-assosjative verdikkingsmiddels.
Troch it lege molekulêre gewicht fan 'e assosjative verdikkingsmiddel is syn yntermolekulêre ferstrieling yn 'e wetterfaze beheind, sadat syn verdikkingseffekt op 'e wetterfaze net signifikant is. Yn it berik mei lege skuorsnelheid is de assosjaasjekonverzje tusken molekulen mear as de assosjaasjeferneatiging tusken molekulen, behâldt it heule systeem in ynherinte suspensje- en ferspriedingstastân, en de viskositeit is tichtby de viskositeit fan it ferspriedingsmedium (wetter). Dêrom soarget de assosjative verdikkingsmiddel derfoar dat it wetterbasearre fervesysteem in legere skynbere viskositeit fertoant as it yn it gebiet mei lege skuorsnelheid is.
Assosjative verdikkingsmiddels ferheegje de potinsjele enerzjy tusken molekulen troch de assosjaasje tusken dieltsjes yn 'e fersprate faze. Op dizze manier is mear enerzjy nedich om de assosjaasje tusken molekulen te brekken by hege skuorsnelheden, en de skuorskrêft dy't nedich is om deselde skuorstrek te berikken is ek grutter, sadat it systeem in hegere skuorsnelheid sjen lit by hege skuorsnelheden. Skynbere viskositeit. De hegere viskositeit by hege skuorsnelheden en de legere viskositeit by lege skuorsnelheden kinne krekt it gebrek oan mienskiplike verdikkingsmiddels yn 'e rheologyske eigenskippen fan' e ferve kompensearje, dat wol sizze, de twa verdikkingsmiddels kinne yn kombinaasje brûkt wurde om de floeiberens fan 'e latexferve oan te passen. Fariabele prestaasjes, om te foldwaan oan 'e wiidweidige easken fan coating yn dikke film en coatingfilmstream.
Pleatsingstiid: 28 april 2024