સૌથી સંક્ષિપ્ત પાણી આધારિત પેઇન્ટ જાડું કરવા માટેની ટેકનોલોજી ટ્યુટોરીયલ

૧. જાડા કરનારની વ્યાખ્યા અને કાર્ય

પાણી આધારિત પેઇન્ટની સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે તેવા ઉમેરણોને જાડા કહેવામાં આવે છે.

કોટિંગ્સના ઉત્પાદન, સંગ્રહ અને બાંધકામમાં જાડા પદાર્થો મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

જાડા કરનારનું મુખ્ય કાર્ય ઉપયોગના વિવિધ તબક્કાઓની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે કોટિંગની સ્નિગ્ધતા વધારવાનું છે. જોકે, વિવિધ તબક્કામાં કોટિંગ દ્વારા જરૂરી સ્નિગ્ધતા અલગ અલગ હોય છે. દા.ત.:

સંગ્રહ પ્રક્રિયા દરમિયાન, રંગદ્રવ્યને સ્થિર થતા અટકાવવા માટે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા હોવી ઇચ્છનીય છે;

બાંધકામ પ્રક્રિયા દરમિયાન, પેઇન્ટમાં વધુ પડતા પેઇન્ટ સ્ટેનિંગ વગર સારી બ્રશબિલિટી હોય તેની ખાતરી કરવા માટે મધ્યમ સ્નિગ્ધતા હોવી ઇચ્છનીય છે;

બાંધકામ પછી, એવી આશા રાખવામાં આવે છે કે ટૂંકા સમયના વિરામ (લેવલિંગ પ્રક્રિયા) પછી સ્નિગ્ધતા ઝડપથી ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા પર પાછી આવી શકે છે જેથી ઝૂલતી અટકાવી શકાય.

પાણીજન્ય કોટિંગ્સની પ્રવાહીતા બિન-ન્યુટોનિયન છે.

જ્યારે પેઇન્ટની સ્નિગ્ધતા શીયર ફોર્સના વધારા સાથે ઘટે છે, ત્યારે તેને સ્યુડોપ્લાસ્ટિક પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે, અને મોટાભાગનો પેઇન્ટ સ્યુડોપ્લાસ્ટિક પ્રવાહી હોય છે.

જ્યારે સ્યુડોપ્લાસ્ટિક પ્રવાહીનું પ્રવાહ વર્તન તેના ઇતિહાસ સાથે સંબંધિત હોય છે, એટલે કે, તે સમય-આધારિત હોય છે, ત્યારે તેને થિક્સોટ્રોપિક પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે.

કોટિંગ્સ બનાવતી વખતે, આપણે ઘણીવાર સભાનપણે કોટિંગ્સને થિક્સોટ્રોપિક બનાવવાનો પ્રયાસ કરીએ છીએ, જેમ કે ઉમેરણો ઉમેરીને.

જ્યારે કોટિંગની થિક્સોટ્રોપી યોગ્ય હોય છે, ત્યારે તે કોટિંગના વિવિધ તબક્કાઓના વિરોધાભાસને હલ કરી શકે છે, અને સંગ્રહ, બાંધકામ સ્તરીકરણ અને સૂકવણીના તબક્કામાં કોટિંગની વિવિધ સ્નિગ્ધતાની તકનીકી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે.

કેટલાક જાડા કરનાર પેઇન્ટને ઉચ્ચ થિક્સોટ્રોપી આપી શકે છે, જેથી આરામ કરતી વખતે અથવા ઓછા શીયર રેટ (જેમ કે સ્ટોરેજ અથવા ટ્રાન્સપોર્ટેશન) પર તેની સ્નિગ્ધતા વધુ હોય, જેથી પેઇન્ટમાં રંગદ્રવ્યને સ્થિર થતા અટકાવી શકાય. અને ઉચ્ચ શીયર રેટ (જેમ કે કોટિંગ પ્રક્રિયા) હેઠળ, તેમાં ઓછી સ્નિગ્ધતા હોય છે, જેથી કોટિંગમાં પૂરતો પ્રવાહ અને સ્તરીકરણ હોય.

થિક્સોટ્રોપી થિક્સોટ્રોપિક ઇન્ડેક્સ TI દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે અને બ્રુકફિલ્ડ વિસ્કોમીટર દ્વારા માપવામાં આવે છે.

TI=સ્નિગ્ધતા (6r/મિનિટ પર માપવામાં આવે છે)/સ્નિગ્ધતા (60r/મિનિટ પર માપવામાં આવે છે)

2. જાડાપણાના પ્રકારો અને કોટિંગ ગુણધર્મો પર તેમની અસરો

(1) પ્રકારો રાસાયણિક રચનાની દ્રષ્ટિએ, જાડા પદાર્થોને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: કાર્બનિક અને અકાર્બનિક.

અકાર્બનિક પ્રકારોમાં બેન્ટોનાઇટ, એટાપુલ્ગાઇટ, એલ્યુમિનિયમ મેગ્નેશિયમ સિલિકેટ, લિથિયમ મેગ્નેશિયમ સિલિકેટ વગેરે, કાર્બનિક પ્રકારો જેમ કે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઈડ્રોક્સીથાઈલ સેલ્યુલોઝ, પોલીએક્રીલેટ, પોલીમેથાક્રાયલેટ, એક્રેલિક એસિડ અથવા મિથાઈલ એક્રેલિક હોમોપોલિમર અથવા કોપોલિમર અને પોલીયુરેથીન વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

કોટિંગ્સના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પરના પ્રભાવના દ્રષ્ટિકોણથી, જાડા કરનારાઓને થિક્સોટ્રોપિક જાડા અને સહયોગી જાડામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. કામગીરીની જરૂરિયાતોના સંદર્ભમાં, જાડા કરનારનું પ્રમાણ ઓછું હોવું જોઈએ અને જાડા થવાની અસર સારી હોવી જોઈએ; ઉત્સેચકો દ્વારા તેને ધોવાણ કરવું સરળ નથી; જ્યારે સિસ્ટમનું તાપમાન અથવા pH મૂલ્ય બદલાય છે, ત્યારે કોટિંગની સ્નિગ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થશે નહીં, અને રંગદ્રવ્ય અને ફિલર ફ્લોક્યુલેટ થશે નહીં. ; સારી સંગ્રહ સ્થિરતા; સારી પાણીની જાળવણી, કોઈ સ્પષ્ટ ફોમિંગ ઘટના નહીં અને કોટિંગ ફિલ્મના પ્રદર્શન પર કોઈ પ્રતિકૂળ અસરો નહીં.

①સેલ્યુલોઝ જાડું કરનાર

કોટિંગ્સમાં વપરાતા સેલ્યુલોઝ જાડા પદાર્થો મુખ્યત્વે મિથાઈલસેલ્યુલોઝ, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલસેલ્યુલોઝ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલમિથાઈલસેલ્યુલોઝ છે, અને પછીના બેનો વધુ ઉપયોગ થાય છે.

હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ એ કુદરતી સેલ્યુલોઝના ગ્લુકોઝ એકમો પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોને હાઇડ્રોક્સિએથિલ જૂથો સાથે બદલીને મેળવવામાં આવતું ઉત્પાદન છે. ઉત્પાદનોના સ્પષ્ટીકરણો અને મોડેલો મુખ્યત્વે અવેજી અને સ્નિગ્ધતાની ડિગ્રી અનુસાર અલગ પાડવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝની જાતોને સામાન્ય વિસર્જન પ્રકાર, ઝડપી વિક્ષેપ પ્રકાર અને જૈવિક સ્થિરતા પ્રકારમાં પણ વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ઉપયોગની પદ્ધતિની વાત કરીએ તો, કોટિંગ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વિવિધ તબક્કામાં હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ ઉમેરી શકાય છે. ઝડપી વિક્ષેપ પ્રકાર સીધા સૂકા પાવડરના રૂપમાં ઉમેરી શકાય છે. જો કે, ઉમેરતા પહેલા સિસ્ટમનું pH મૂલ્ય 7 કરતા ઓછું હોવું જોઈએ, મુખ્યત્વે કારણ કે હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ ઓછા pH મૂલ્ય પર ધીમે ધીમે ઓગળી જાય છે, અને પાણીને કણોની અંદર ઘૂસવા માટે પૂરતો સમય મળે છે, અને પછી pH મૂલ્ય વધારવામાં આવે છે જેથી તે ઝડપથી ઓગળી જાય. ગુંદરના દ્રાવણની ચોક્કસ સાંદ્રતા તૈયાર કરવા અને તેને કોટિંગ સિસ્ટમમાં ઉમેરવા માટે પણ અનુરૂપ પગલાંઓનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝઆ એક એવું ઉત્પાદન છે જે કુદરતી સેલ્યુલોઝના ગ્લુકોઝ યુનિટ પરના હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપને મેથોક્સી ગ્રુપથી બદલીને મેળવવામાં આવે છે, જ્યારે બીજો ભાગ હાઇડ્રોક્સિપ્રોપીલ ગ્રુપ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. તેની જાડાઈ અસર મૂળભૂત રીતે હાઇડ્રોક્સિઇથિલ સેલ્યુલોઝ જેવી જ છે. અને તે એન્ઝાઇમેટિક ડિગ્રેડેશન સામે પ્રતિરોધક છે, પરંતુ તેની પાણીમાં દ્રાવ્યતા હાઇડ્રોક્સિઇથિલ સેલ્યુલોઝ જેટલી સારી નથી, અને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તેને જેલિંગનો ગેરલાભ છે. સપાટી-સારવાર કરાયેલ હાઇડ્રોક્સિપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ માટે, તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે તેને સીધા પાણીમાં ઉમેરી શકાય છે. હલાવતા અને વિખેર્યા પછી, એમોનિયા પાણી જેવા આલ્કલાઇન પદાર્થો ઉમેરો જેથી pH મૂલ્ય 8-9 સુધી સમાયોજિત થાય, અને સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય ત્યાં સુધી હલાવો. સપાટીની સારવાર વિના હાઇડ્રોક્સિપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ માટે, ઉપયોગ કરતા પહેલા તેને 85°C થી ઉપર ગરમ પાણીથી પલાળી અને ફૂલી શકાય છે, અને પછી ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ કરી શકાય છે, પછી તેને સંપૂર્ણપણે ઓગળી જવા માટે ઠંડા પાણી અથવા બરફના પાણીથી હલાવી શકાય છે.

②અકાર્બનિક જાડું કરનાર

આ પ્રકારનું જાડું કરનાર મુખ્યત્વે કેટલાક સક્રિય માટીના ઉત્પાદનો છે, જેમ કે બેન્ટોનાઇટ, મેગ્નેશિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ માટી, વગેરે. તેની લાક્ષણિકતા એ છે કે જાડું થવાની અસર ઉપરાંત, તે સારી સસ્પેન્શન અસર પણ ધરાવે છે, ડૂબતા અટકાવી શકે છે, અને કોટિંગના પાણી પ્રતિકારને અસર કરશે નહીં. કોટિંગ સૂકાયા પછી અને ફિલ્મમાં રચાયા પછી, તે કોટિંગ ફિલ્મ વગેરેમાં ફિલર તરીકે કાર્ય કરે છે. પ્રતિકૂળ પરિબળ એ છે કે તે કોટિંગના સ્તરીકરણને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરશે.

③ કૃત્રિમ પોલિમર જાડું કરનાર

કૃત્રિમ પોલિમર જાડાપણું મોટે ભાગે એક્રેલિક અને પોલીયુરેથીન (એસોસિએટીવ જાડાપણું) માં વપરાય છે. એક્રેલિક જાડાપણું મોટે ભાગે કાર્બોક્સિલ જૂથો ધરાવતા એક્રેલિક પોલિમર હોય છે. 8-10 ના pH મૂલ્યવાળા પાણીમાં, કાર્બોક્સિલ જૂથ વિભાજીત થાય છે અને ફૂલી જાય છે; જ્યારે pH મૂલ્ય 10 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે તે પાણીમાં ઓગળી જાય છે અને જાડાપણું અસર ગુમાવે છે, તેથી જાડાપણું અસર pH મૂલ્ય પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે.

એક્રેલેટ જાડા કરનારની જાડી થવાની પદ્ધતિ એ છે કે તેના કણો પેઇન્ટમાં રહેલા લેટેક્ષ કણોની સપાટી પર શોષાઈ શકે છે, અને ક્ષાર સોજો પછી એક આવરણ સ્તર બનાવે છે, જે લેટેક્ષ કણોનું પ્રમાણ વધારે છે, કણોની બ્રાઉનિયન ગતિને અવરોધે છે, અને પેઇન્ટ સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતા વધારે છે. ; બીજું, જાડા કરનારની સોજો પાણીના તબક્કાની સ્નિગ્ધતા વધારે છે.

(2) કોટિંગ ગુણધર્મો પર જાડાપણુંનો પ્રભાવ

કોટિંગના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો પર જાડા પદાર્થના પ્રકારનો પ્રભાવ નીચે મુજબ છે:

જ્યારે જાડાપણું વધે છે, ત્યારે પેઇન્ટની સ્થિર સ્નિગ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, અને બાહ્ય શીયર ફોર્સના સંપર્કમાં આવવા પર સ્નિગ્ધતામાં ફેરફારનું વલણ મૂળભૂત રીતે સુસંગત રહે છે.

જાડા પદાર્થની અસરથી, જ્યારે પેઇન્ટને શીયર ફોર્સનો સામનો કરવો પડે છે ત્યારે તેની સ્નિગ્ધતા ઝડપથી ઘટી જાય છે, જે સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી દર્શાવે છે.

હાઇડ્રોફોબિકલી મોડિફાઇડ સેલ્યુલોઝ જાડા (જેમ કે EBS451FQ) નો ઉપયોગ કરીને, ઉચ્ચ શીયર દરે, જ્યારે જથ્થો મોટો હોય ત્યારે પણ સ્નિગ્ધતા ઊંચી રહે છે.

એસોસિએટીવ પોલીયુરેથીન જાડાપણું (જેમ કે WT105A) નો ઉપયોગ કરીને, ઉચ્ચ શીયર દરે, જ્યારે માત્રા મોટી હોય ત્યારે પણ સ્નિગ્ધતા ઊંચી રહે છે.

એક્રેલિક જાડાપણું (જેમ કે ASE60) નો ઉપયોગ કરીને, જો કે જ્યારે માત્રા મોટી હોય ત્યારે સ્થિર સ્નિગ્ધતા ઝડપથી વધે છે, પરંતુ ઊંચા શીયર દરે સ્નિગ્ધતા ઝડપથી ઘટે છે.

3. એસોસિએટીવ જાડું કરનાર

(1) જાડું થવાની પદ્ધતિ

સેલ્યુલોઝ ઈથર અને આલ્કલી-સોલેબલ એક્રેલિક જાડાપણું ફક્ત પાણીના તબક્કાને જાડું કરી શકે છે, પરંતુ પાણી આધારિત પેઇન્ટમાં અન્ય ઘટકો પર કોઈ જાડું થવાની અસર કરતું નથી, અને ન તો તેઓ પેઇન્ટમાં રહેલા રંગદ્રવ્યો અને ઇમલ્શનના કણો વચ્ચે નોંધપાત્ર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું કારણ બની શકે છે, તેથી પેઇન્ટની રિઓલોજી ગોઠવી શકાતી નથી.

એસોસિએટીવ જાડાપણું એ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે કે હાઇડ્રેશન દ્વારા જાડું થવા ઉપરાંત, તેઓ પોતાની વચ્ચે, વિખરાયેલા કણો સાથે અને સિસ્ટમમાં અન્ય ઘટકો સાથેના જોડાણ દ્વારા પણ જાડા થાય છે. આ જોડાણ ઉચ્ચ શીયર દરે અલગ પડે છે અને નીચા શીયર દરે ફરીથી જોડાય છે, જેનાથી કોટિંગના રિઓલોજીને સમાયોજિત કરી શકાય છે.

એસોસિએટીવ જાડા કરનારનું જાડું થવાની પદ્ધતિ એ છે કે તેનો પરમાણુ એક રેખીય હાઇડ્રોફિલિક સાંકળ છે, જે બંને છેડે લિપોફિલિક જૂથો સાથેનું પોલિમર સંયોજન છે, એટલે કે, તેની રચનામાં હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક જૂથો છે, તેથી તેમાં સર્ફેક્ટન્ટ પરમાણુઓની લાક્ષણિકતાઓ છે. આવા જાડા કરનાર પરમાણુઓ પાણીના તબક્કાને ઘટ્ટ કરવા માટે માત્ર હાઇડ્રેટ અને ફૂલી શકતા નથી, પરંતુ જ્યારે તેના જલીય દ્રાવણની સાંદ્રતા ચોક્કસ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે ત્યારે માઇસેલ્સ પણ બનાવી શકે છે. માઇસેલ્સ ઇમલ્શનના પોલિમર કણો અને રંગદ્રવ્ય કણો સાથે જોડાઈ શકે છે જેમણે ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું બનાવવા માટે ડિસ્પર્સન્ટને શોષી લીધું છે, અને સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતા વધારવા માટે એકબીજા સાથે જોડાયેલા અને ફસાયેલા છે.

વધુ મહત્વનું એ છે કે આ જોડાણો ગતિશીલ સંતુલનની સ્થિતિમાં છે, અને તે સંકળાયેલ માઇસેલ્સ બાહ્ય દળોના સંપર્કમાં આવે ત્યારે તેમની સ્થિતિને સમાયોજિત કરી શકે છે, જેથી આવરણમાં સમતળીકરણ ગુણધર્મો હોય. વધુમાં, પરમાણુમાં અનેક માઇસેલ્સ હોવાથી, આ રચના પાણીના અણુઓના સ્થળાંતર કરવાની વૃત્તિ ઘટાડે છે અને આમ જલીય તબક્કાની સ્નિગ્ધતામાં વધારો કરે છે.

(2) કોટિંગ્સમાં ભૂમિકા

મોટાભાગના એસોસિએટીવ જાડા કરનારા પોલીયુરેથીન હોય છે, અને તેમના સંબંધિત પરમાણુ વજન 103-104 ઓર્ડર મેગ્નિટ્યુડની વચ્ચે હોય છે, જે સામાન્ય પોલિએક્રીલિક એસિડ અને સેલ્યુલોઝ જાડા કરનારા કરતા બે ઓર્ડર ઓછા હોય છે જેમના સંબંધિત પરમાણુ વજન 105-106 વચ્ચે હોય છે. ઓછા પરમાણુ વજનને કારણે, હાઇડ્રેશન પછી અસરકારક વોલ્યુમ વધારો ઓછો હોય છે, તેથી તેનો સ્નિગ્ધતા વળાંક નોન-એસોસિએટીવ જાડા કરનારા કરતા વધુ સપાટ હોય છે.

એસોસિએટીવ જાડા કરનારના ઓછા પરમાણુ વજનને કારણે, પાણીના તબક્કામાં તેનું આંતર-આણ્વિક ગૂંચવણ મર્યાદિત છે, તેથી પાણીના તબક્કા પર તેની જાડી અસર નોંધપાત્ર નથી. ઓછી શીયર રેટ રેન્જમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું જોડાણ રૂપાંતર અણુઓ વચ્ચેના જોડાણ વિનાશ કરતાં વધુ હોય છે, સમગ્ર સિસ્ટમ એક સહજ સસ્પેન્શન અને વિક્ષેપ સ્થિતિ જાળવી રાખે છે, અને સ્નિગ્ધતા વિક્ષેપ માધ્યમ (પાણી) ની સ્નિગ્ધતાની નજીક હોય છે. તેથી, એસોસિએટીવ જાડા કરનાર પાણી આધારિત પેઇન્ટ સિસ્ટમને ઓછી સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા દર્શાવે છે જ્યારે તે ઓછી શીયર રેટ ક્ષેત્રમાં હોય છે.

વિખરાયેલા તબક્કામાં કણો વચ્ચેના જોડાણને કારણે એસોસિએટીવ જાડાપણું પરમાણુઓ વચ્ચે સંભવિત ઊર્જામાં વધારો કરે છે. આ રીતે, ઉચ્ચ શીયર દરે પરમાણુઓ વચ્ચેના જોડાણને તોડવા માટે વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે, અને સમાન શીયર સ્ટ્રેન પ્રાપ્ત કરવા માટે જરૂરી શીયર ફોર્સ પણ વધારે હોય છે, જેથી સિસ્ટમ ઉચ્ચ શીયર દરે ઉચ્ચ શીયર દર દર્શાવે છે. દેખીતી સ્નિગ્ધતા. ઉચ્ચ ઉચ્ચ-શીયર સ્નિગ્ધતા અને ઓછી ઓછી-શીયર સ્નિગ્ધતા પેઇન્ટના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મોમાં સામાન્ય જાડાપણાના અભાવને પૂર્ણ કરી શકે છે, એટલે કે, બે જાડાપણાઓનો ઉપયોગ લેટેક્સ પેઇન્ટની પ્રવાહીતાને સમાયોજિત કરવા માટે સંયોજનમાં કરી શકાય છે. જાડા ફિલ્મ અને કોટિંગ ફિલ્મ પ્રવાહમાં કોટિંગની વ્યાપક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ચલ પ્રદર્શન.