1. Skilgreining og virkni þykkingarefnis
Aukefni sem geta aukið seigju vatnsleysanlegrar málningar verulega eru kölluð þykkingarefni.
Þykkingarefni gegna mikilvægu hlutverki í framleiðslu, geymslu og smíði húðunar.
Helsta hlutverk þykkingarefnisins er að auka seigju húðunarinnar til að uppfylla kröfur mismunandi notkunarstiga. Hins vegar er seigjan sem húðunin krefst mismunandi á mismunandi stigum. Til dæmis:
Við geymslu er æskilegt að hafa mikla seigju til að koma í veg fyrir að litarefnið setjist;
Í byggingarferlinu er æskilegt að hafa miðlungs seigju til að tryggja að málningin sé góð á að bursta án þess að lita of mikið á málningunni;
Eftir smíði er vonast til að seigjan geti fljótt náð háum seigjustigi eftir stutta töf (jöfnunarferli) til að koma í veg fyrir sig.
Fljótandi eiginleikar vatnsbornra húðunar eru ekki Newtonsbundnir.
Þegar seigja málningarinnar minnkar með aukinni klippikrafti er hún kölluð gerviplastísk vökvi og megnið af málningunni er gerviplastísk vökvi.
Þegar flæðihegðun gerviefnisvökva tengist sögu hans, það er að segja, hún er tímaháð, er hún kölluð þixotropísk vökvi.
Þegar við framleiðum húðunarefni reynum við oft meðvitað að gera þau þixótrópísk, til dæmis með því að bæta við aukefnum.
Þegar þixótrópí húðunarinnar er viðeigandi getur hún leyst mótsagnir hinna ýmsu stiga húðunarinnar og uppfyllt tæknilegar þarfir mismunandi seigju húðunarinnar á geymslu-, byggingarjöfnunar- og þurrkunarstigum.
Sum þykkingarefni geta gefið málningunni mikla þixótrópíu, þannig að hún hefur meiri seigju í kyrrstöðu eða við lágan klippihraða (eins og við geymslu eða flutning), til að koma í veg fyrir að litarefnið í málningunni setjist. Og við háan klippihraða (eins og við húðunarferli) hefur hún lága seigju, þannig að húðunin hefur nægilegt flæði og jöfnun.
Þiksotropí er táknuð með þiksotropístuðlinum TI og mæld með Brookfield seigjumæli.
TI = seigja (mæld við 6 snúninga á mínútu) / seigja (mæld við 60 snúninga á mínútu)
2. Tegundir þykkingarefna og áhrif þeirra á húðunareiginleika
(1) Tegundir Þykkingarefni eru flokkuð í tvo flokka eftir efnasamsetningu: lífræn og ólífræn.
Ólífrænar gerðir eru meðal annars bentónít, attapúlgít, álmagnesíumsílikat, litíummagnesíumsílikat o.s.frv., lífrænar gerðir eins og metýlsellulósi, hýdroxýetýlsellulósi, pólýakrýlat, pólýmetakrýlat, akrýlsýra eða metýlakrýl homopolymer eða copolymer og pólýúretan o.s.frv.
Frá sjónarhóli áhrifa á seigjueiginleika húðunar eru þykkingarefni skipt í þixotropísk þykkingarefni og tengd þykkingarefni. Hvað varðar afköstkröfur ætti magn þykkingarefnis að vera minna og þykkingaráhrifin góð; það er ekki auðvelt að rofna af ensímum; þegar hitastig eða pH gildi kerfisins breytist mun seigja húðunarinnar ekki minnka verulega og litarefni og fylliefni munu ekki flokkast. ; Góð geymslustöðugleiki; góð vatnsheldni, engin augljós froðumyndun og engin skaðleg áhrif á afköst húðunarfilmunnar.
①Sellulósaþykkingarefni
Sellulósaþykkingarefnin sem notuð eru í húðun eru aðallega metýlsellulósi, hýdroxýetýlsellulósi og hýdroxýprópýlmetýlsellulósi, og tvö síðarnefndu eru algengari.
Hýdroxýetýlsellulósi er vara sem fæst með því að skipta út hýdroxýlhópunum á glúkósaeiningum náttúrulegs sellulósa fyrir hýdroxýetýlhópa. Upplýsingar og gerðir vara eru aðallega aðgreindar eftir skiptingargráðu og seigju.
Tegundir hýdroxýetýlsellulósa eru einnig skipt í venjulega upplausnargerð, hraðdreifingargerð og líffræðilegan stöðugleikagerð. Hvað varðar notkunaraðferðina er hægt að bæta hýdroxýetýlsellulósa við á mismunandi stigum í framleiðsluferli húðunarinnar. Hraðdreifingargerðina er hægt að bæta beint við sem þurrt duft. Hins vegar ætti pH-gildi kerfisins fyrir útblástur að vera lægra en 7, aðallega vegna þess að hýdroxýetýlsellulósi leysist hægt upp við lágt pH-gildi og vatn hefur nægan tíma til að síast inn í agnirnar og síðan er pH-gildið hækkað til að leysast upp hratt. Einnig er hægt að nota samsvarandi skref til að útbúa ákveðinn styrk af límlausn og bæta henni við húðunarkerfið.
Hýdroxýprópýl metýlsellulósier vara sem fæst með því að skipta út hýdroxýlhópnum á glúkósaeiningunni í náttúrulegri sellulósa fyrir metoxýhóp, en hinum hlutanum er skipt út fyrir hýdroxýprópýlhóp. Þykkniáhrif þess eru í grundvallaratriðum þau sömu og hjá hýdroxýetýl sellulósa. Það er ónæmt fyrir ensímfræðilegri niðurbroti, en vatnsleysanleiki þess er ekki eins góður og hjá hýdroxýetýl sellulósa og hefur þann ókost að það myndar hlaup við upphitun. Fyrir yfirborðsmeðhöndlaða hýdroxýprópýl metýl sellulósa er hægt að bæta henni beint út í vatn þegar hún er notuð. Eftir hræringu og dreifingu skal bæta basískum efnum eins og ammoníakvatni við til að stilla pH gildið í 8-9 og hræra þar til hún er alveg uppleyst. Fyrir hýdroxýprópýl metýl sellulósa án yfirborðsmeðhöndlunar er hægt að leggja hana í bleyti og bólgna upp í heitu vatni yfir 85°C fyrir notkun og síðan kæla hana niður í stofuhita og síðan hræra með köldu vatni eða ísvatni til að leysa hana alveg upp.
②Ólífrænt þykkingarefni
Þessi tegund af þykkingarefni er aðallega úr virkum leirvörum, svo sem bentóníti, magnesíum ál kísilöt leir o.s.frv. Það einkennist af því að auk þykkingaráhrifa hefur það einnig góð sviflausnaráhrif, getur komið í veg fyrir að það sökkvi og hefur ekki áhrif á vatnsþol húðarinnar. Eftir að húðin er þurr og mynduð í filmu virkar hún sem fylliefni í húðunarfilmunni o.s.frv. Óhagstæðari þátturinn er að það hefur veruleg áhrif á jöfnun húðarinnar.
③ Þykkingarefni úr tilbúnu fjölliðuefni
Tilbúin fjölliðaþykkingarefni eru aðallega notuð í akrýl og pólýúretan (tengd þykkingarefni). Akrýlþykkingarefni eru aðallega akrýlfjölliður sem innihalda karboxýlhópa. Í vatni með pH gildi 8-10 sundrast karboxýlhópurinn og bólgnar upp; þegar pH gildið er hærra en 10 leysist hann upp í vatni og missir þykkingaráhrifin, þannig að þykkingaráhrifin eru mjög viðkvæm fyrir pH gildinu.
Þykknunarferlið við akrýlatþykkingarefnið er að agnir þess geta aðsogast á yfirborð latexagnanna í málningunni og myndað húðlag eftir basaþenslu, sem eykur rúmmál latexagnanna, hindrar Brown-hreyfingu agnanna og eykur seigju málningarkerfisins. Í öðru lagi eykur þensla þykkingarefnisins seigju vatnsfasans.
(2) Áhrif þykkingarefnis á eiginleika húðunar
Áhrif þykkingarefnis á seigjueiginleika húðunarinnar eru sem hér segir:
Þegar magn þykkingarefnis eykst eykst stöðug seigja málningarinnar verulega og þróun seigjubreytingarinnar er í grundvallaratriðum sú sama þegar hún verður fyrir ytri skerkrafti.
Með áhrifum þykkingarefnis lækkar seigja málningarinnar hratt þegar hún verður fyrir skerkrafti, sem sýnir gerviplastíkleika.
Með því að nota vatnsfælið breytt sellulósaþykkingarefni (eins og EBS451FQ), við mikla skerhraða, er seigjan samt mikil þegar magnið er stórt.
Með því að nota þykkingarefni með pólýúretanblöndu (eins og WT105A) við mikla klippihraða er seigjan samt mikil þegar magnið er stórt.
Með því að nota akrýlþykkingarefni (eins og ASE60), þó að stöðug seigja hækki hratt þegar magnið er mikið, þá minnkar seigjan hratt við hærri klippihraða.
3. Tengjandi þykkingarefni
(1) þykkingarkerfi
Sellulósaeter og basískt þenjanleg akrýlþykkingarefni geta aðeins þykkt vatnsfasann en hafa engin þykkingaráhrif á önnur efni í vatnsleysanlegri málningu, né geta þau valdið verulegum víxlverkunum milli litarefna í málningunni og agna í emulsíunni, þannig að ekki er hægt að aðlaga seigju málningarinnar.
Tengd þykkingarefni einkennast af því að auk þess að þykkjast með vökvun, þykkja þau einnig með tengslum sín á milli, við dreifðar agnir og við aðra þætti í kerfinu. Þessi tengsl losna við mikinn klippihraða og tengjast aftur við lágan klippihraða, sem gerir kleift að aðlaga seigju húðarinnar.
Þykknunarferlið fyrir þykkingarefnið felst í því að sameindin er línuleg vatnssækin keðja, fjölliða með fitusæknum hópum í báðum endum, það er að segja, það hefur vatnssækna og vatnsfælna hópa í uppbyggingu þess, þannig að það hefur eiginleika yfirborðsvirkra sameinda. Slíkar þykkingarefnissameindir geta ekki aðeins vökvast og bólgnað til að þykkja vatnsfasann, heldur einnig myndað mísellur þegar styrkur vatnslausnarinnar fer yfir ákveðið gildi. Mísellurnar geta tengst fjölliðuögnum í emulsíunni og litarefnum sem hafa tekið í sig dreifiefnið til að mynda þrívíddarnetbyggingu og eru tengdar saman og flæktar saman til að auka seigju kerfisins.
Það sem mikilvægara er að þessi tengsl eru í jafnvægi og þessar tengdu mísellur geta aðlagað stöðu sína þegar þær verða fyrir utanaðkomandi kröftum, þannig að húðunin hefur jöfnunareiginleika. Þar að auki, þar sem sameindin hefur nokkrar mísellur, dregur þessi uppbygging úr tilhneigingu vatnssameinda til að flytja sig og eykur þannig seigju vatnsfasans.
(2) Hlutverk í húðun
Flest þykkingarefnin sem mynda tengsl eru pólýúretan og hlutfallsleg mólþungi þeirra er á bilinu 103-104 stærðargráður, sem er tveimur stærðargráðum lægra en venjuleg þykkingarefni úr pólýakrýlsýru og sellulósa með hlutfallslega mólþunga á bilinu 105-106. Vegna lágrar mólþunga er virkt rúmmálsaukning eftir vökvun minni, þannig að seigjukúrfan er flatari en hjá þykkingarefnum sem mynda ekki tengsl.
Vegna lágrar mólþunga þykkingarefnisins er flækju þess milli sameinda í vatnsfasanum takmörkuð, þannig að þykkingaráhrif þess á vatnsfasann eru ekki marktæk. Á lágu skerhraðabili er tengslabreytingin milli sameinda meiri en tengslaeyðing milli sameinda, allt kerfið viðheldur meðfæddu sviflausnar- og dreifingarástandi og seigjan er nálægt seigju dreifimiðilsins (vatns). Þess vegna veldur þykkingarefnið því að vatnsleysanlegt málningarkerfi sýnir lægri sýnilega seigju þegar það er á lágu skerhraðabili.
Tengd þykkingarefni auka hugsanlega orku milli sameinda vegna tengsla milli agna í dreifðu fasa. Þannig þarf meiri orku til að rjúfa tengslin milli sameinda við mikinn klippihraða, og klippikrafturinn sem þarf til að ná sömu klippiálagi er einnig meiri, þannig að kerfið sýnir hærri klippihraða við mikinn klippihraða. Sýnileg seigja. Hærri seigja við mikla klippihraða og lægri seigja við litla klippihraða geta aðeins bætt upp fyrir skort á sameiginlegum þykkingarefnum í seigjueiginleikum málningarinnar, það er að segja, hægt er að nota þessi tvö þykkingarefni saman til að stilla flæði latexmálningarinnar. Breytileg afköst, til að uppfylla alhliða kröfur um húðun í þykkfilmu og flæði húðunarfilmu.
Birtingartími: 28. apríl 2024