Rúin na mbreiseán le haghaidh bratuithe uiscebhunaithe

Achoimre:

1. Gníomhaire fliuchta agus scaipthe

2. Dí-chúradóir

3. Tiúsóir

4. Breiseáin scannán-fhoirmithe

5. Gníomhaire frith-chreimeadh, frith-mhúirín agus frith-algaí

6. Breiseáin eile

1 Gníomhaire fliuchta agus scaipthe:

Úsáideann bratuithe uiscebhunaithe uisce mar thuaslagóir nó mar mheán scaipthe, agus tá tairiseach tréleictreach mór ag uisce, mar sin is é an t-eas-iompar leictreastatach a chobhsaíonn bratuithe uiscebhunaithe den chuid is mó nuair a fhorluíonn an ciseal dúbailte leictreach. Ina theannta sin, sa chóras bratuithe uiscebhunaithe, is minic a bhíonn polaiméirí agus dromchlaghníomhaithe neamh-ianacha ann, a ionsúitear ar dhromchla an líontóra lí, ag cruthú bac steiriúil agus ag cobhsú an scaipeadh. Dá bhrí sin, baintear torthaí cobhsaí amach le péinteanna agus eibleachtaí uiscebhunaithe trí chomhghníomh an eas-iompar leictreastataigh agus an bhac steiriúil. Is é a mhíbhuntáiste ná friotaíocht leictrilít bhocht, go háirithe i gcás leictrilítí ar phraghas ard.

1.1 Gníomhaire fliuchta

Roinntear gníomhairí fliuchta le haghaidh bratuithe uisce-iompartha ina n-ainianacha agus neamh-ianacha.

Is féidir torthaí idéalacha a bhaint amach leis an meascán de ghníomhaire fliuchta agus gníomhaire scaipthe. Is gnách go mbíonn méid an ghníomhaire fliuchta cúpla in aghaidh an mhíle. Is é an drochthionchar atá aige ná cúrú agus laghdú ar fhriotaíocht uisce an scannáin sciath.

Ceann de na treochtaí forbartha i ngníomhairí fliuchta ná gníomhairí fliuchta éitear feinil polaocsaileitiléine ailcile (beinséin) (APEO nó APE) a athsholáthar de réir a chéile, toisc go laghdaíonn sé hormóin fhireann i bhfrancaigh agus go gcuireann sé isteach ar an inchríneacha. Úsáidtear éitir feinil polaocsaileitiléine ailcile (beinséin) go forleathan mar eiblitheoirí le linn polaiméiriú eibleachta.

Is forbairtí nua iad dromchlaghníomhaithe cúpla freisin. Is dhá mhóilín amfaifileacha iad atá nasctha le spásaire. Is é an ghné is suntasaí de dhromchghníomhaithe cúpla-cheallacha ná go bhfuil an tiúchan micéile criticiúil (CMC) níos mó ná ord méide níos ísle ná tiúchan a n-dromchghníomhaithe “aoncheallacha”, agus ina dhiaidh sin tá éifeachtúlacht ard. Mar shampla TEGO Twin 4000, is dromchlaghníomhaí siloxán cúpla-cheallach é, agus tá airíonna cúr agus díchúrtha éagobhsaí aige.

Tá dromchlaghníomhaithe Gemini forbartha ag Air Products. Bíonn eireaball hidreafóbach agus ceann hidreafíleach ag dromchlaghníomhaithe traidisiúnta, ach bíonn dhá ghrúpa hidreafíleacha agus dhá nó trí ghrúpa hidreafóbacha ag an dromchlaghníomhaí nua seo, agus is dromchlaghníomhaí ilfheidhmeach é, ar a dtugtar gliocóil aicéitiléine, táirgí amhail EnviroGem AD01.

1.2 Scaiptheoir

Roinntear scaiptheoirí le haghaidh péint laitéis ina gceithre chatagóir: scaiptheoirí fosfáite, scaiptheoirí homopolaiméire polaicaide, scaiptheoirí cóipolaiméire polaicaide agus scaiptheoirí eile.

Is iad na scaiptheoirí fosfáite is forleithne a úsáidtear ná polafosfáití, amhail heicsaméitafosfáit sóidiam, polafosfáit sóidiam (Calgon N, táirge de chuid BK Giulini Chemical Company sa Ghearmáin), trípholafosfáit photaisiam (KTPP) agus pirofosfáit teitreaphotaisiam (TKPP). Is é meicníocht a ghnímh ná éaradh leictreastatach a chobhsú trí nascadh hidrigine agus adsorprú ceimiceach. Is é a bhuntáiste go bhfuil an dáileog íseal, thart ar 0.1%, agus go bhfuil éifeacht scaipthe mhaith aige ar líocha agus líontóirí neamhorgánacha. Ach tá easnaimh ann freisin: an ceann amháin, mar aon le hardú luach pH agus teochta, déantar polafosfáit a hidrealú go héasca, rud a fhágann drochchobhsaíocht stórála fadtéarmach; Beidh tionchar ag tuaslagadh neamhiomlán sa mheán ar snasta péint laitéis snasta.

Is meascáin de mhonai-eistir, dé-eistir, alcóil iarmharacha agus aigéad fosfarach iad scaiptheoirí eistir fosfáite.

Cobhsaíonn scaiptheoirí eistir fosfáite scaiptheoirí líocha, lena n-áirítear líocha imoibríocha amhail ocsaíd since. I bhfoirmlithe péinte snasta, feabhsaíonn sé snasta agus inghlantacht. Murab ionann agus breiseáin fhliuchaithe agus scaiptheacha eile, ní dhéanann cur leis scaiptheoirí eistir fosfáite difear do shlaodacht KU agus ICI an sciath.

Scaiptheoir homopolaiméire pola-aigéid, amhail Tamol 1254 agus Tamol 850, is homopolaiméir d'aigéad meataicrileach é Tamol 850. Scaiptheoir cóipliméire pola-aigéid, amhail Orotan 731A, ar cóipliméir de dhé-iseabúitiléin agus aigéad mhailéach é. Is iad tréithe an dá chineál scaiptheoirí seo ná go dtáirgeann siad ionsú nó ancaire láidir ar dhromchla líocha agus líontóirí, go bhfuil slabhraí móilíneacha níos faide acu chun bac steiriúil a fhoirmiú, agus go bhfuil intuaslagthacht uisce acu ag foircinn na slabhraí, agus go bhfuil cuid acu forlíonta le héaradh leictreastatach chun torthaí cobhsaí a bhaint amach. Chun go mbeidh dea-scaiptheacht ag an scaiptheoir, ní mór an meáchan móilíneach a rialú go docht. Mura bhfuil an meáchan móilíneach ró-bheag, ní bheidh bac steiriúil leordhóthanach ann; má tá an meáchan móilíneach ró-mhór, tarlóidh flocasú. I gcás scaiptheoirí pola-aicriláite, is féidir an éifeacht scaipthe is fearr a bhaint amach má tá an céim polaiméirithe 12-18.

Tá ainm ceimiceach 2-aimín-2-meitil-1-própanól ar chineálacha eile scaiptheoirí, amhail AMP-95. Tá an grúpa aimín ionsúite ar dhromchla na gcáithníní neamhorgánacha, agus síneann an grúpa hiodrocsaile amach go dtí an t-uisce, rud a imríonn ról cobhsaíochta trí bhac steiriúil. Mar gheall ar a mhéid beag, tá bac steiriúil teoranta. Is rialtóir pH den chuid is mó é AMP-95.

Le blianta beaga anuas, tá an taighde ar scaiptheoirí tar éis an fhadhb flocasúcháin de bharr ardmheáchain mhóilíneach a shárú, agus tá forbairt ardmheáchain mhóilíneach ar cheann de na treochtaí. Mar shampla, tá an scaiptheoir ardmheáchain mhóilíneach EFKA-4580 a tháirgtear trí pholaiméiriú eibleachta forbartha go speisialta le haghaidh bratuithe tionsclaíocha uiscebhunaithe, atá oiriúnach le haghaidh scaipeadh líocha orgánacha agus neamhorgánacha, agus tá dea-fhriotaíocht uisce aige.

Tá dea-chlaonadh ag grúpaí aimín le go leor líocha trí nascadh aigéad-bonn nó hidrigine. Tugadh aird ar an scaiptheoir bloc-chomhpholaiméire le haigéad aimínaicrileach mar ghrúpa ancaire.

Scaiptheoir le meatacriláit démheitilaimíneitile mar ghrúpa ancaire

Úsáidtear breiseán fliuchta agus scaipthe Tego Dispers 655 i bpéinteanna feithicleach uisce-iompartha ní hamháin chun na líocha a threoshuíomh ach freisin chun cosc ​​a chur ar an bpúdar alúmanaim imoibriú le huisce.

Mar gheall ar imní comhshaoil, forbraíodh gníomhairí fliuchta agus scaipthe in-bhithmhillte, amhail gníomhairí fliuchta agus scaipthe cúpla-chealla sraith EnviroGem AE, ar gníomhairí fliuchta agus scaipthe íseal-chúrtha iad.

2 dhí-chúradóir:

Tá go leor cineálacha díchúrthóirí péinte uiscebhunaithe traidisiúnta ann, a roinntear i dtrí chatagóir de ghnáth: díchúrthóirí ola mianraí, díchúrthóirí polaisilocsain agus díchúrthóirí eile.

Úsáidtear díchúróirí ola mianraí go coitianta, den chuid is mó i bpéinteanna laitéis cothroma agus leath-lonracha.

Tá teannas dromchla íseal ag díchúraitheoirí polaisilocsain, cumais láidre díchúrúcháin agus frithchúrúcháin, agus ní dhéanann siad difear do snasta, ach nuair a úsáidtear go míchuí iad, beidh lochtanna mar thoradh orthu amhail crapadh an scannáin sciath agus droch-athchótaíocht.

Ní bhíonn díchúrthóirí péinte uiscebhunaithe traidisiúnta ag luí leis an gcéim uisce chun cuspóir an díchúrtha a bhaint amach, mar sin is furasta lochtanna dromchla a tháirgeadh sa scannán sciath.

Le blianta beaga anuas, forbraíodh díchúróirí ar leibhéal móilíneach.

Is polaiméir é an gníomhaire frithchúrtha seo a fhoirmítear trí shubstaintí gníomhacha frithchúrtha a ghrafadh go díreach ar an tsubstaint iompróra. Tá grúpa hiodrocsaile fliuchta i slabhra mhóilíneach an pholaiméir, tá an tsubstaint ghníomhach dhíchúrtha dáilte timpeall an mhóilín, níl sé éasca an tsubstaint ghníomhach a chomhiomlánú, agus tá an chomhoiriúnacht leis an gcóras sciath maith. I measc na ndíchúrthóirí leibhéal móilíneacha seo tá olaí mianracha - sraith FoamStar A10, ina bhfuil sileacan - sraith FoamStar A30, agus polaiméirí neamh-sileacan, neamh-ola - sraith FoamStar MF.

Tuairiscítear freisin go n-úsáideann an díchúróir leibhéal móilíneach seo polaiméirí réalta sár-ghrafáilte mar shurfachtáin neamh-chomhoiriúnacha, agus go bhfuil torthaí maithe bainte amach aige in iarratais sciath uiscebhunaithe. Is gníomhaire rialaithe cúr bunaithe ar aicéitiléin glycol agus díchúróir é an díchúróir grád móilíneach Air Products a thuairiscigh Stout et al. a bhfuil airíonna fliuchta aige araon, amhail Surfynol MD 20 agus Surfynol DF 37.

Ina theannta sin, chun freastal ar riachtanais bratuithe nialasacha VOC a tháirgeadh, tá díchúrthóirí saor ó VOC ann freisin, amhail Agitan 315, Agitan E 255, etc.

3 Tiúsóir:

Tá go leor cineálacha tiúsóirí ann, agus is iad tiúsóirí éitear ceallalóis agus a dhíorthaigh, tiúsóirí ata alcaileach comhlachaitheacha (HASE) agus tiúsóirí polaúireatán (HEUR) a úsáidtear go coitianta faoi láthair.

3.1. Éitear ceallalóis agus a dhíorthaigh

Rinneadh ceallalós hiodrocsaeitile (HEC) a tháirgeadh go tionsclaíoch den chéad uair ag Union Carbide Company i 1932, agus tá stair níos mó ná 70 bliain aige. Faoi láthair, áirítear ar thiúsóirí éitear ceallalóis agus a dhíorthaigh go príomha ceallalós hiodrocsaeitile (HEC), ceallalós meitile hiodrocsaeitile (MHEC), ceallalós eitile hiodrocsaeitile (EHEC), ceallalós bonn meitile hiodrocsapropile (MHPC), ceallalós meitile (MC) agus guma xanthan, etc., is tiúsóirí neamh-ianacha iad seo, agus baineann siad le tiúsóirí céime uisce neamhghaolmhara freisin. Ina measc, is é HEC an ceann is coitianta a úsáidtear i bpéint laitéis.

Tugann ceallalós modhnaithe go hidreafóbach (HMHEC) méid beag de ghrúpaí ailcile hidreafóbacha slabhra fada isteach ar dhroim hidreafíleach ceallalóis chun tiúsóir comhlachaitheach a dhéanamh, amhail Natrosol Plus Grád 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Tá a éifeacht tiúsúcháin inchomparáide le tiúsóirí éitear ceallalóis a bhfuil meáchan móilíneach i bhfad níos mó acu. Feabhsaíonn sé slaodacht agus leibhéalú ICI, agus laghdaíonn sé an teannas dromchla, amhail is go bhfuil teannas dromchla HEC thart ar 67mN/m, agus go bhfuil teannas dromchla HMHEC 55-65mN/m.

3.2 Tiúsóir ata alcaileach

Roinntear tiúsóirí ata alcaileacha ina dhá chatagóir: tiúsóirí ata alcaileacha neamh-chomhlachaithe (ASE) agus tiúsóirí ata alcaileacha comhlachaithe (HASE), ar tiúsóirí ainianacha iad. Is eibleacht ata alcaileach polaicriláite é ASE neamh-chomhlachaithe. Is eibleacht ata alcaileach polaicriláite atá modhnaithe go hidreafóbach é HASE comhlachaithe.

3.3. Tiúsóir polaúireatáin agus tiúsóir neamh-pholaúireatáin atá modhnaithe go hidrofóbach

Is polaiméir intuaslagtha in uisce é tiúsóir polaúireatáin, ar a dtugtar HEUR, atá modhnaithe le grúpa hidrofóbach agus atá eitocsailithe, agus is cuid den tiúsóir comhlachaitheach neamh-ianach é. Tá HEUR comhdhéanta de thrí chuid: grúpa hidrofóbach, slabhra hidrofileach agus grúpa polaúireatáin. Tá ról comhlachais ag an ngrúpa hidrofóbach agus is é an fachtóir cinntitheach maidir le tiúsú, de ghnáth oileil, ochtadeicil, doideicilfeinil, nonilfeanól, etc. Is féidir leis an slabhra hidrofileach cobhsaíocht cheimiceach agus cobhsaíocht slaodachta a sholáthar, agus is iad polaéitéirí, amhail polaocsaileitiléin agus a dhíorthaigh, a úsáidtear go coitianta. Síneann grúpaí polaúireatáin, amhail IPDI, TDI agus HMDI, slabhra mhóilíneach HEUR. Is é gné struchtúrach na dtiúsóirí comhlachaitheacha ná go bhfuil grúpaí hidrofóbach mar chríoch orthu. Mar sin féin, tá méid ionadaithe na ngrúpaí hidrofóbach ag an dá cheann de roinnt HEURanna atá ar fáil go tráchtála níos ísle ná 0.9, agus is é 1.7 an ceann is fearr. Ba cheart na coinníollacha imoibrithe a rialú go docht chun tiúsóir polaúireatáin a fháil le dáileadh meáchain mhóilíneach caol agus feidhmíocht chobhsaí. Déantar an chuid is mó de HEURanna a shintéisiú trí pholaiméiriú céim ar chéim, mar sin is meascáin de mheáchain mhóilíneacha leathana iad HEURanna atá ar fáil go tráchtála.

Bhain Richey et al. úsáid as tiúsóir comhlachais piréine rianaitheora fluaraiseach (PAT, meánmheáchan móilíneach uimhreach 30000, meánmheáchan móilíneach 60000) chun a fháil amach, ag tiúchan 0.02% (meáchan), go raibh céim chomhiomlánaithe micéile Acrysol RM-825 agus PAT thart ar 6. Tá an fuinneamh comhlachais idir an tiúsóir agus dromchla na gcáithníní laitéis thart ar 25 KJ/mol; tá an limistéar atá á áitiú ag gach móilín tiúsóra PAT ar dhromchla na gcáithníní laitéis thart ar 13 nm2, arb ionann é agus an limistéar atá á áitiú ag gníomhaire fliuchta Triton X-405 14 oiread níos mó ná 0.9 nm2. Tiúsóir polaiúiréatán comhlachais amhail RM-2020NPR, DSX 1550, etc.

Tá aird fhorleathan tugtha do fhorbairt tiúsóirí polaiúireatáin chomhlachaithe atá neamhdhíobhálach don chomhshaol. Mar shampla, is tiúsóir polaiúireatáin úiré-mhodhnaithe saor ó VOCanna agus APEOanna é BYK-425. Is tiúsóir polaiúireatáin chomhlachaithe gan VOCanna ná APEOanna é Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 agus 3060.

Chomh maith leis na tiúsóirí polaiúiréatáin chomhlachaitheacha líneacha a thuairiscítear thuas, tá tiúsóirí polaiúiréatáin chomhlachaitheacha cíor-chruthacha ann freisin. Ciallaíonn an rud ar a dtugtar tiúsóir polaiúiréatáin chomhlachaitheach cíor go bhfuil grúpa hidreafóbach crochta i lár gach móilín tiúsóra. Tiúsóirí ar nós SCT-200 agus SCT-275 etc.

Athraíonn an tiúsóir aimínphlaist modhnaithe go hidreafóbach (tiúsóir aimínphlaist eiteacsaithe modhnaithe go hidreafóbach—HEAT) an roisín aimín speisialta ina cheithre ghrúpa hidreafóbach caipithe, ach tá imoibríocht na gceithre shuíomh imoibrithe seo difriúil. I ngnáth-bhreise grúpaí hidreafóbach, níl ach dhá ghrúpa hidreafóbach blocáilte ann, mar sin níl an tiúsóir aimín modhnaithe sintéiseach hidreafóbach mórán difriúil ó HEUR, amhail Optiflo H 500. Má chuirtear níos mó grúpaí hidreafóbach leis, amhail suas le 8%, is féidir na coinníollacha imoibrithe a choigeartú chun tiúsóirí aimín a tháirgeadh le grúpaí hidreafóbach blocáilte iolracha. Ar ndóigh, is tiúsóir cíor é seo freisin. Is féidir leis an tiúsóir aimín modhnaithe hidreafóbach seo cosc ​​a chur ar shlaodacht na péinte titim mar gheall ar mhéid mór dromchlaghníomhaithe agus tuaslagóirí glycol a chur leis nuair a chuirtear meaitseáil dathanna leis. Is é an chúis atá leis sin ná gur féidir le grúpaí hidreafóbach láidre dí-asú a chosc, agus tá baint láidir ag grúpaí hidreafóbach iolracha. Tiúsóirí ar nós Optiflo TVS.

Tiúsóir polaitéar modhnaithe go hidrofóbach (HMPE) Tá feidhmíocht an tiúsóra polaitéar modhnaithe go hidrofóbach cosúil le feidhmíocht HEUR, agus áirítear ar na táirgí Aquaflow NLS200, NLS210 agus NHS300 de chuid Hercules.

Is é éifeacht nascadh hidrigine agus comhlachas grúpaí deiridh a mheicníocht tiúchana. I gcomparáid le tiúchanóirí coitianta, tá airíonna frith-shocraithe agus frith-sag níos fearr aige. De réir na bpolarachtaí éagsúla de na grúpaí deiridh, is féidir tiúchanóirí polaiúiré modhnaithe a roinnt ina thrí chineál: tiúchanóirí polaiúiré ísealpholach, tiúchanóirí polaiúiré meánpholach agus tiúchanóirí polaiúiré ardpholach. Úsáidtear an chéad dá cheann chun bratuithe bunaithe ar thuaslagóirí a thiúchan, agus is féidir tiúchanóirí polaiúiré ardpholach a úsáid le haghaidh bratuithe bunaithe ar thuaslagóirí ardpholach agus bratuithe uiscebhunaithe araon. Is iad BYK-411, BYK-410 agus BYK-420 táirgí tráchtála de thiúchanóirí polaiúiré ísealpholach, meánpholach agus ardpholach faoi seach.

Is breiseán reolaíoch é sloda céir polaimíde modhnaithe a shintéisítear trí ghrúpaí hidreafíleacha amhail PEG a thabhairt isteach i slabhra mhóilíneach céir aimíde. Faoi láthair, tá roinnt brandaí á n-allmhairiú agus úsáidtear iad go príomha chun tixotropy an chórais a choigeartú agus an fheidhmíocht frith-thixotropy a fheabhsú.


Am an phoist: 22 Samhain 2022