Ջրի վրա հիմնված ներկերի խտացման տեխնոլոգիայի առավել հակիրճ ձեռնարկը

1. Թանձրացուցիչի սահմանումը և գործառույթը

Հավելումները, որոնք կարող են զգալիորեն մեծացնել ջրի վրա հիմնված ներկերի մածուցիկությունը, կոչվում են խտացուցիչներ:

Հաստացուցիչները կարևոր դեր են խաղում ծածկույթների արտադրության, պահպանման և կառուցման մեջ:

Թանձրացուցիչի հիմնական գործառույթը ծածկույթի մածուցիկության բարձրացումն է՝ օգտագործման տարբեր փուլերի պահանջները բավարարելու համար: Այնուամենայնիվ, տարբեր փուլերում ծածկույթի պահանջվող մածուցիկությունը տարբեր է: Օրինակ՝

Պահպանման գործընթացում ցանկալի է ունենալ բարձր մածուցիկություն՝ գունանյութի նստվածքը կանխելու համար;

Շինարարության ընթացքում ցանկալի է ունենալ չափավոր մածուցիկություն՝ ապահովելու համար, որ ներկն ունենա լավ խոզանակություն՝ առանց ներկերի ավելորդ ներկման;

Կառուցումից հետո հույս կա, որ մածուցիկությունը կարող է արագ վերադառնալ բարձր մածուցիկության կարճ ժամանակի ուշացումից հետո (հարթեցման գործընթաց)՝ թուլացումը կանխելու համար:

Ջրածածկ ծածկույթների հեղուկությունը ոչ նյուտոնյան է։

Երբ ներկի մածուցիկությունը նվազում է կտրող ուժի ավելացման հետ, այն կոչվում է կեղծ պլաստիկ հեղուկ, իսկ ներկի մեծ մասը կեղծ պլաստիկ հեղուկ է:

Երբ պսևդոպլաստիկ հեղուկի հոսքի վարքագիծը կապված է նրա պատմության հետ, այսինքն՝ այն կախված է ժամանակից, այն կոչվում է տիկսոտրոպ հեղուկ։

Ծածկույթներ պատրաստելիս մենք հաճախ գիտակցաբար փորձում ենք ծածկույթները դարձնել տիկսոտրոպ, օրինակ՝ հավելումներ ավելացնելով:

Երբ ծածկույթի թիքսոտրոպիան տեղին է, այն կարող է լուծել ծածկույթի տարբեր փուլերի հակասությունները և բավարարել ծածկույթի տարբեր մածուցիկության տեխնիկական կարիքները պահեստավորման, շինարարության հարթեցման և չորացման փուլերում:

Որոշ խտացուցիչներ կարող են ներկին օժտել ​​բարձր թիքսոտրոպիայով, որպեսզի այն ավելի բարձր մածուցիկություն ունենա հանգստի ժամանակ կամ ցածր կտրվածքի արագությամբ (օրինակ՝ պահեստավորում կամ տեղափոխում), որպեսզի թույլ չտա ներկի մեջ գունանյութի նստվածքը: Իսկ բարձր կտրվածքի արագության դեպքում (օրինակ՝ ծածկույթի գործընթացում), այն ունի ցածր մածուցիկություն, այնպես որ ծածկույթն ունի բավարար հոսք և հարթեցում:

Տիքսոտրոպիան ներկայացված է թիքսոտրոպային ինդեքսով TI և չափվում է Բրուքֆիլդի մածուցիկաչափով:

TI = մածուցիկություն (չափված 6r/min)/մածուցիկություն (չափված 60r/min)

2. Թանձրացուցիչների տեսակները և դրանց ազդեցությունը ծածկույթի հատկությունների վրա

(1) Տեսակները Քիմիական բաղադրության առումով խտացուցիչները բաժանվում են երկու կատեգորիայի՝ օրգանական և անօրգանական։

Անօրգանական տեսակները ներառում են բենտոնիտ, ատապուլգիտ, ալյումինի մագնեզիումի սիլիկատ, լիթիում մագնեզիումի սիլիկատ և այլն, օրգանական տեսակներ, ինչպիսիք են մեթիլ ցելյուլոզը, հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը, պոլիակրիլատը, պոլիմետակրիլատը, ակրիլաթթուն կամ մեթիլ ակրիլային հոմոպոլիմեր կամ համապոլիմեր և այլն:

Ծածկույթների ռեոլոգիական հատկությունների վրա ազդեցության տեսանկյունից խտացուցիչները բաժանվում են թիկսոտրոպ խտացուցիչների և ասոցիատիվ խտացուցիչների։ Ինչ վերաբերում է կատարողականի պահանջներին, ապա խտացուցիչի քանակը պետք է լինի ավելի քիչ, և խտացնող ազդեցությունը լավ է. հեշտ չէ ֆերմենտների կողմից էրոզիայի ենթարկվել; երբ համակարգի ջերմաստիճանը կամ pH արժեքը փոխվում է, ծածկույթի մածուցիկությունը էականորեն չի նվազի, իսկ պիգմենտը և լցոնիչը չեն լցավորվի: ; Պահպանման լավ կայունություն; ջրի լավ պահպանում, ակնհայտ փրփրման երևույթ և ծածկույթի ֆիլմի աշխատանքի վրա բացասական ազդեցություն չկա:

①Ցելյուլոզային խտացուցիչ

Ծածկույթների մեջ օգտագործվող ցելյուլոզային խտացուցիչներն են հիմնականում մեթիլցելյուլոզը, հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը և հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը, իսկ վերջին երկուսը առավել հաճախ օգտագործվում են:

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը արտադրանք է, որը ստացվում է բնական բջջանյութի գլյուկոզայի միավորների վրա հիդրօքսիլ խմբերը հիդրօքսիէթիլ խմբերով փոխարինելու միջոցով: Արտադրանքի բնութագրերն ու մոդելները հիմնականում տարբերվում են ըստ փոխարինման աստիճանի և մածուցիկության։

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի տեսակները նույնպես բաժանվում են նորմալ տարրալուծման տեսակի, արագ ցրման տեսակի և կենսաբանական կայունության տեսակի: Ինչ վերաբերում է օգտագործման եղանակին, ապա հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը կարող է ավելացվել ծածկույթի արտադրության գործընթացի տարբեր փուլերում: Արագ ցրվող տեսակը կարող է ուղղակիորեն ավելացվել չոր փոշու տեսքով: Այնուամենայնիվ, համակարգի pH արժեքը նախքան ավելացնելը պետք է լինի 7-ից պակաս, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը ցածր pH արժեքի դեպքում դանդաղ է լուծվում, և բավական ժամանակ կա, որ ջուրը ներթափանցի մասնիկների ներս, և այնուհետև pH-ի արժեքը մեծանում է, որպեսզի այն արագ լուծվի: Համապատասխան քայլերը կարող են օգտագործվել նաև սոսնձի լուծույթի որոշակի կոնցենտրացիայի պատրաստման և ծածկույթի համակարգին ավելացնելու համար:

Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզաարտադրանք է, որը ստացվում է բնական բջջանյութի գլյուկոզայի միավորի վրա հիդրօքսիլ խումբը փոխարինելով մեթոքսի խմբով, իսկ մյուս մասը փոխարինվում է հիդրօքսիպրոպիլ խմբով։ Դրա խտացնող ազդեցությունը հիմնականում նույնն է, ինչ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզին: Եվ այն դիմացկուն է ֆերմենտային քայքայման, բայց դրա ջրի լուծելիությունը այնքան էլ լավ չէ, որքան հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզինը, և այն ունի թերություն, որ այն դոնդողանում է, երբ տաքանում է: Մակերեւութային մշակված հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի համար այն կարող է ուղղակիորեն ջրին ավելացվել, երբ օգտագործվում է: Հարելուց և ցրելուց հետո ավելացրեք ալկալային նյութեր, ինչպիսիք են ամոնիակային ջուրը, որպեսզի կարգավորեք pH-ի արժեքը 8-9-ի և հարեք մինչև լիովին լուծարվի: Առանց մակերեսային մշակման հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի համար այն կարելի է թրջել և ուռել 85°C-ից բարձր տաք ջրով, այնուհետև սառեցնել մինչև սենյակային ջերմաստիճան, այնուհետև խառնել սառը ջրով կամ սառցե ջրով, որպեսզի այն լիովին լուծարվի:

②Անօրգանական խտացուցիչ

Այս տեսակի խտացուցիչը հիմնականում որոշ ակտիվացված կավե արտադրանք է, ինչպիսիք են բենտոնիտը, մագնեզիումի ալյումինի սիլիկատային կավը և այլն: Այն բնութագրվում է նրանով, որ բացի խտացնող ազդեցությունից, այն նաև ունի լավ կասեցման ազդեցություն, կարող է կանխել խորտակումը և չի ազդի ծածկույթի ջրակայունության վրա: Ծածկույթը չորացնելուց և թաղանթի վերածվելուց հետո այն հանդես է գալիս որպես ծածկույթի թաղանթում որպես լցոնիչ և այլն: Անբարենպաստ գործոնն այն է, որ դա էապես կազդի ծածկույթի հարթեցման վրա:

③ Սինթետիկ պոլիմերային խտացուցիչ

Սինթետիկ պոլիմերային խտացուցիչները հիմնականում օգտագործվում են ակրիլային և պոլիուրեթանային (ասոցիատիվ խտացուցիչներ): Ակրիլային խտացուցիչները հիմնականում կարբոքսիլային խմբեր պարունակող ակրիլային պոլիմերներ են: 8-10 pH արժեք ունեցող ջրի մեջ կարբոքսիլ խումբը տարանջատվում և այտուցվում է. երբ pH-ի արժեքը 10-ից մեծ է, այն լուծվում է ջրի մեջ և կորցնում է խտացնող ազդեցությունը, ուստի խտացնող ազդեցությունը շատ զգայուն է pH արժեքի նկատմամբ:

Ակրիլատային խտացուցիչի խտացման մեխանիզմն այն է, որ դրա մասնիկները կարող են ներծծվել ներկի լատեքսի մասնիկների մակերեսին և ալկալային ուռչելուց հետո ձևավորել ծածկույթի շերտ, որը մեծացնում է լատեքսի մասնիկների ծավալը, խոչընդոտում է մասնիկների բրոունյան շարժումը և մեծացնում ներկերի համակարգի մածուցիկությունը: ; Երկրորդ, խտացուցիչի այտուցը մեծացնում է ջրի փուլի մածուցիկությունը:

(2) Թանձրացուցիչի ազդեցությունը ծածկույթի հատկությունների վրա

Թանձրացուցիչի տեսակի ազդեցությունը ծածկույթի ռեոլոգիական հատկությունների վրա հետևյալն է.

Երբ խտացուցիչի քանակը մեծանում է, ներկի ստատիկ մածուցիկությունը զգալիորեն մեծանում է, և մածուցիկության փոփոխության միտումը հիմնականում համահունչ է, երբ ենթարկվում է արտաքին կտրող ուժի:

Թանձրացուցիչի ազդեցությամբ ներկի մածուցիկությունը արագորեն նվազում է, երբ այն ենթարկվում է կտրող ուժի, ցույց տալով կեղծ պլաստիկություն:

Օգտագործելով հիդրոֆոբ ձևափոխված ցելյուլոզային խտացուցիչ (օրինակ՝ EBS451FQ), ճեղման բարձր արագությամբ, մածուցիկությունը դեռ բարձր է, երբ քանակությունը մեծ է:

Օգտագործելով ասոցիատիվ պոլիուրեթանային խտացուցիչներ (օրինակ՝ WT105A), ճեղման բարձր արագությամբ, մածուցիկությունը դեռ բարձր է, երբ քանակությունը մեծ է:

Օգտագործելով ակրիլային խտացուցիչներ (օրինակ՝ ASE60), թեև ստատիկ մածուցիկությունը արագորեն բարձրանում է, երբ քանակությունը մեծ է, մածուցիկությունը արագորեն նվազում է ավելի բարձր կտրվածքի արագությամբ:

3. Ասոցիատիվ խտացուցիչ

(1) խտացման մեխանիզմ

Ցելյուլոզային եթերը և ալկալային ուռեցնող ակրիլային խտացուցիչները կարող են միայն խտացնել ջրային փուլը, բայց չունեն խտացնող ազդեցություն ջրի վրա հիմնված ներկի այլ բաղադրիչների վրա, և չեն կարող առաջացնել ներկի պիգմենտների և էմուլսիայի մասնիկների միջև զգալի փոխազդեցություն, ուստի ներկի ռեոլոգիան չի կարող ճշգրտվել:

Ասոցիատիվ խտացուցիչները բնութագրվում են նրանով, որ բացի խոնավացման միջոցով խտանալուց, նրանք նաև խտանում են միմյանց միջև կապերի, ցրված մասնիկների և համակարգի այլ բաղադրիչների հետ: Այս ասոցիացիան անջատվում է ճեղման բարձր արագությամբ և վերամիավորվում է ցածր կտրվածքի արագությամբ, ինչը թույլ է տալիս կարգավորել ծածկույթի ռեոլոգիան:

Ասոցիատիվ խտացուցիչի խտացման մեխանիզմն այն է, որ նրա մոլեկուլը գծային հիդրոֆիլ շղթա է, պոլիմերային միացություն՝ երկու ծայրերում լիպոֆիլ խմբերով, այսինքն՝ կառուցվածքում ունի հիդրոֆիլ և հիդրոֆոբ խմբեր, ուստի ունի մակերեսային ակտիվ նյութի մոլեկուլների բնութագրեր։ բնությունը։ Նման խտացուցիչ մոլեկուլները կարող են ոչ միայն խոնավանալ և ուռչել՝ ջրային փուլը խտացնելու համար, այլև ձևավորել միցելներ, երբ դրա ջրային լուծույթի կոնցենտրացիան գերազանցում է որոշակի արժեքը։ Միցելները կարող են կապվել էմուլսիայի պոլիմերային մասնիկների և պիգմենտային մասնիկների հետ, որոնք կլանել են դիսպերսանտը՝ ձևավորելով եռաչափ ցանցային կառուցվածք, և փոխկապակցված են և խճճված՝ բարձրացնելու համակարգի մածուցիկությունը:

Առավել կարևորն այն է, որ այս ասոցիացիաները գտնվում են դինամիկ հավասարակշռության վիճակում, և այդ կապակցված միցելները կարող են հարմարեցնել իրենց դիրքերը, երբ ենթարկվում են արտաքին ուժերին, որպեսզի ծածկույթն ունենա հարթեցնող հատկություն: Բացի այդ, քանի որ մոլեկուլն ունի մի քանի միցել, այս կառուցվածքը նվազեցնում է ջրի մոլեկուլների միգրացիայի միտումը և դրանով իսկ մեծացնում է ջրային փուլի մածուցիկությունը։

(2) Դերը ծածկույթների մեջ

Ասոցիատիվ խտացուցիչների մեծ մասը պոլիուրեթաններ են, և դրանց հարաբերական մոլեկուլային կշիռները 103-104 կարգի մեծության միջև են, երկու կարգով ավելի ցածր, քան սովորական պոլիակրիլաթթվի և բջջանյութի խտացուցիչները, որոնց հարաբերական մոլեկուլային քաշը 105-106 է: Ցածր մոլեկուլային քաշի պատճառով խոնավացումից հետո արդյունավետ ծավալի ավելացումը ավելի քիչ է, ուստի դրա մածուցիկության կորը ավելի հարթ է, քան ոչ ասոցիատիվ խտացուցիչները:

Ասոցիատիվ խտացուցիչի ցածր մոլեկուլային քաշի պատճառով նրա միջմոլեկուլային խճճվածությունը ջրային փուլում սահմանափակ է, ուստի դրա խտացնող ազդեցությունը ջրային փուլի վրա էական չէ: Ցածր կտրվածքի արագության տիրույթում մոլեկուլների միջև ասոցացման փոխարկումն ավելին է, քան մոլեկուլների միջև ասոցիացիայի ոչնչացումը, ամբողջ համակարգը պահպանում է ներհատուկ կասեցման և ցրման վիճակ, և մածուցիկությունը մոտ է դիսպերսիոն միջավայրի (ջուր) մածուցիկությանը: Հետևաբար, ասոցիատիվ խտացուցիչը ստիպում է ջրի վրա հիմնված ներկերի համակարգը ցուցադրել ավելի ցածր ակնհայտ մածուցիկություն, երբ այն գտնվում է ցածր կտրվածքի արագության շրջանում:

Ասոցիատիվ խտացուցիչները մեծացնում են պոտենցիալ էներգիան մոլեկուլների միջև՝ կապված ցրված փուլում մասնիկների միջև: Այսպիսով, ավելի շատ էներգիա է պահանջվում մոլեկուլների միջև կապը խզելու համար բարձր կտրվածքի արագությամբ, և նույն կտրվածքային լարվածությանը հասնելու համար պահանջվող կտրվածքային ուժը նույնպես ավելի մեծ է, այնպես որ համակարգը բարձր կտրվածքի արագությամբ ցուցադրում է կտրման ավելի բարձր արագություն: Ակնհայտ մածուցիկություն. Բարձր կտրվածքի մածուցիկությունը և ցածր կտրվածքի ցածր մածուցիկությունը կարող են պարզապես լրացնել ներկի ռեոլոգիական հատկությունների մեջ սովորական խտացուցիչների բացակայությունը, այսինքն, երկու խտացուցիչները կարող են օգտագործվել համատեղ՝ լատեքսային ներկի հեղուկությունը կարգավորելու համար: Փոփոխական կատարողականություն՝ հաստ թաղանթի և ծածկույթի ֆիլմի հոսքի ծածկույթի համապարփակ պահանջները բավարարելու համար: