Ringkesan:
1. Agen pembasahan lan pendispersi
2. Penghilang busa
3. Pengental
4. Aditif pembentuk film
5. Agen anti-korosi, anti-jamur lan anti-alga
6. Aditif liyane
1 Agen pembasahan lan pendispersi:
Lapisan berbasis banyu nggunakake banyu minangka pelarut utawa medium dispersi, lan banyu nduweni konstanta dielektrik sing gedhe, mula lapisan berbasis banyu utamane distabilisasi dening tolakan elektrostatik nalika lapisan ganda listrik tumpang tindih. Kajaba iku, ing sistem lapisan berbasis banyu, asring ana polimer lan surfaktan non-ionik, sing diserap ing permukaan pengisi pigmen, mbentuk alangan sterik lan nyetabilake dispersi. Mulane, cat lan emulsi berbasis banyu entuk asil sing stabil liwat aksi gabungan tolakan elektrostatik lan alangan sterik. Kekurangane yaiku resistensi elektrolit sing kurang, utamane kanggo elektrolit sing regane larang.
1.1 Agen pembasah
Agen pembasah kanggo lapisan sing kena banyu dipérang dadi anionik lan nonionik.
Kombinasi agen pembasah lan agen pendispersi bisa entuk asil sing ideal. Jumlah agen pembasah umume sawetara saben sewu. Efek negatife yaiku nggawe umpluk lan nyuda resistensi banyu saka film lapisan.
Salah sawijining tren pangembangan agen pembasah yaiku ngganti agen pembasah polioksietilen alkil (benzena) fenol eter (APEO utawa APE) kanthi bertahap, amarga iki nyebabake pengurangan hormon lanang ing tikus lan ngganggu endokrin. Polioksietilen alkil (benzena) fenol eter digunakake sacara wiyar minangka pengemulsi sajrone polimerisasi emulsi.
Surfaktan kembar uga minangka perkembangan anyar. Iki minangka rong molekul amfifilik sing digandhengake dening spacer. Fitur sing paling penting saka surfaktan sel kembar yaiku konsentrasi misel kritis (CMC) luwih saka urutan gedhene luwih murah tinimbang surfaktan "sel tunggal", diikuti karo efisiensi sing dhuwur. Kaya TEGO Twin 4000, iki minangka surfaktan siloksana sel kembar, lan nduweni busa sing ora stabil lan sifat defoaming.
Air Products wis ngembangake surfaktan Gemini. Surfaktan tradisional nduweni buntut hidrofobik lan sirah hidrofilik, nanging surfaktan anyar iki nduweni rong gugus hidrofilik lan rong utawa telung gugus hidrofobik, yaiku surfaktan multifungsi, sing dikenal minangka asetilen glikol, produk kayata EnviroGem AD01.
1.2 Dispersan
Dispersan kanggo cat lateks dipérang dadi patang kategori: dispersan fosfat, dispersan homopolimer poliasam, dispersan kopolimer poliasam, lan dispersan liyané.
Dispersan fosfat sing paling akeh digunakake yaiku polifosfat, kayata natrium heksametafosfat, natrium polifosfat (Calgon N, produk saka Perusahaan Kimia BK Giulini ing Jerman), kalium tripolifosfat (KTPP) lan tetrapotassium pirofosfat (TKPP). Mekanisme kerjane yaiku kanggo nyetabilake tolakan elektrostatik liwat ikatan hidrogen lan adsorpsi kimia. Kauntungane yaiku dosis sing sithik, udakara 0,1%, lan nduweni efek dispersi sing apik ing pigmen lan pengisi anorganik. Nanging uga ana kekurangan: siji, bebarengan karo kenaikan nilai pH lan suhu, polifosfat gampang dihidrolisis, nyebabake stabilitas panyimpenan jangka panjang dadi ala; Pembubaran sing ora lengkap ing medium bakal mengaruhi kilap cat lateks sing mengkilat.
Dispersan ester fosfat yaiku campuran monoester, diester, alkohol residual, lan asam fosfat.
Dispersan ester fosfat nyetabilake dispersi pigmen, kalebu pigmen reaktif kayata seng oksida. Ing formulasi cat mengkilap, iki nambah kilap lan kemampuan ngresiki. Ora kaya aditif pembasahan lan penyebaran liyane, tambahan dispersan ester fosfat ora mengaruhi viskositas KU lan ICI lapisan kasebut.
Dispersan homopolimer poliasam, kayata Tamol 1254 lan Tamol 850, Tamol 850 minangka homopolimer saka asam metakrilat. Dispersan kopolimer poliasam, kayata Orotan 731A, yaiku kopolimer saka diisobutilena lan asam maleat. Ciri-ciri saka rong jinis dispersan iki yaiku ngasilake adsorpsi utawa jangkar sing kuwat ing permukaan pigmen lan pengisi, duwe rantai molekul sing luwih dawa kanggo mbentuk alangan sterik, lan duwe kelarutan banyu ing ujung rantai, lan sawetara dilengkapi karo tolakan elektrostatik kanggo entuk asil sing stabil. Kanggo nggawe dispersan duwe dispersibilitas sing apik, bobot molekul kudu dikontrol kanthi ketat. Yen bobot molekul cilik banget, ora bakal ana alangan sterik sing ora cukup; yen bobot molekul gedhe banget, flokulasi bakal kedadeyan. Kanggo dispersan poliakrilat, efek dispersi paling apik bisa digayuh yen derajat polimerisasi yaiku 12-18.
Jinis dispersan liyané, kaya ta AMP-95, nduwèni jeneng kimia 2-amino-2-metil-1-propanol. Gugus amino diserap ing lumahing partikel anorganik, lan gugus hidroksil nyebar menyang banyu, sing nduwèni peran stabilisasi liwat alangan sterik. Amarga ukurané sing cilik, alangan sterik diwatesi. AMP-95 utamane minangka regulator pH.
Ing taun-taun pungkasan, riset babagan dispersan wis ngatasi masalah flokulasi sing disebabake dening bobot molekul sing dhuwur, lan pangembangan bobot molekul sing dhuwur minangka salah sawijining tren. Contone, dispersan bobot molekul dhuwur EFKA-4580 sing diprodhuksi kanthi polimerisasi emulsi dikembangake khusus kanggo lapisan industri berbasis banyu, cocok kanggo dispersi pigmen organik lan anorganik, lan nduweni tahan banyu sing apik.
Gugus amino duwé afinitas sing apik kanggo akèh pigmen liwat ikatan asam-basa utawa hidrogen. Dispersan kopolimer blok karo asam aminoakrilat minangka gugus penahan wis digatekake.
Dispersant karo dimetilaminoetil metakrilat minangka gugus penahan
Aditif pembasahan lan pendispersi Tego Dispers 655 digunakake ing cat otomotif sing ditularake banyu ora mung kanggo ngatur pigmen nanging uga kanggo nyegah bubuk aluminium bereaksi karo banyu.
Amarga masalah lingkungan, agen pembasahan lan pendispersi sing bisa diurai sacara biologis wis dikembangake, kayata agen pembasahan lan pendispersi sel kembar seri EnviroGem AE, yaiku agen pembasahan lan pendispersi kanthi umpluk rendah.
2 penghilang busa:
Ana akeh jinis penghilang busa cat berbasis banyu tradisional, sing umume dipérang dadi telung kategori: penghilang busa minyak mineral, penghilang busa polisiloksan, lan penghilang busa liyane.
Penghilang busa lenga mineral umum digunakake, utamane ing cat lateks datar lan semi-gloss.
Penghilang busa polisiloksana duwé tegangan permukaan sing cendhèk, kemampuan penghilang busa lan antibusa sing kuwat, lan ora mengaruhi kilap, nanging nalika digunakaké kanthi ora bener, bakal nyebabaké cacat kaya ta penyusutan film lapisan lan kemampuan rekoat sing kurang apik.
Penghilang busa cat berbasis banyu tradisional ora kompatibel karo fase banyu kanggo nggayuh tujuan penghilang busa, saengga gampang ngasilake cacat permukaan ing film lapisan.
Ing taun-taun pungkasan, defoamer tingkat molekuler wis dikembangake.
Agen antifoaming iki minangka polimer sing dibentuk kanthi nyangkok langsung zat aktif antifoaming ing zat pembawa. Rantai molekul polimer nduweni gugus hidroksil pembasahan, zat aktif penghilang busa disebar ing sekitar molekul, zat aktif ora gampang diagregasi, lan kompatibilitas karo sistem lapisan apik. Penghilang busa tingkat molekul kasebut kalebu lenga mineral — seri FoamStar A10, sing ngandhut silikon — seri FoamStar A30, lan polimer non-silikon, non-lenga — seri FoamStar MF.
Uga dilapurake yen defoamer tingkat molekuler iki nggunakake polimer bintang super-grafted minangka surfaktan sing ora kompatibel, lan wis entuk asil sing apik ing aplikasi lapisan berbasis banyu. Defoamer kelas molekuler Air Products sing dilapurake dening Stout et al. minangka agen kontrol busa lan defoamer berbasis asetilen glikol kanthi sifat pembasahan, kayata Surfynol MD 20 lan Surfynol DF 37.
Saliyané iku, kanggo nyukupi kabutuhan produksi lapisan nol-VOC, ana uga defoamer bebas VOC, kayata Agitan 315, Agitan E 255, lan liya-liyané.
3 Pengental:
Ana akeh jinis pengental, sing saiki umum digunakake yaiku pengental selulosa eter lan turunane, pengental alkali-swellable asosiatif (HASE) lan pengental poliuretan (HEUR).
3.1. Eter selulosa lan turunane
Hidroksietil selulosa (HEC) pisanan diprodhuksi sacara industri dening Union Carbide Company ing taun 1932, lan nduweni sejarah luwih saka 70 taun. Saiki, pengental selulosa eter lan turunane utamane kalebu hidroksietil selulosa (HEC), metil hidroksietil selulosa (MHEC), etil hidroksietil selulosa (EHEC), metil hidroksipropil selulosa basa (MHPC), metil selulosa (MC) lan xanthan gum, lan liya-liyane, iki minangka pengental non-ionik, lan uga kalebu pengental fase banyu sing ora ana gandhengane. Antarane, HEC minangka sing paling umum digunakake ing cat lateks.
Selulosa sing dimodifikasi sacara hidrofobik (HMHEC) ngenalake gugus alkil hidrofobik rantai dawa ing tulang punggung hidrofilik selulosa kanggo dadi pengental asosiatif, kayata Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Efek pengentalane bisa dibandhingake karo pengental eter selulosa kanthi bobot molekul sing luwih gedhe. Iki nambah viskositas lan perataan ICI, lan nyuda tegangan permukaan, kayata tegangan permukaan HEC udakara 67mN/m, lan tegangan permukaan HMHEC yaiku 55-65mN/m.
3.2 Pengental sing bisa ngembangake alkali
Pengental sing bisa ngembang alkali dipérang dadi rong kategori: pengental sing bisa ngembang alkali non-asosiatif (ASE) lan pengental sing bisa ngembang alkali asosiatif (HASE), yaiku pengental anionik. ASE sing ora ana gandhengane yaiku emulsi pembengkakan alkali poliakrilat. HASE asosiatif yaiku emulsi pembengkakan alkali poliakrilat sing dimodifikasi sacara hidrofobik.
3.3. Pengental poliuretan lan pengental non-poliuretan sing dimodifikasi sacara hidrofobik
Pengental poliuretan, sing diarani HEUR, yaiku polimer larut banyu poliuretan etoksilasi sing dimodifikasi gugus hidrofobik, sing kalebu pengental asosiatif non-ionik. HEUR kasusun saka telung bagean: gugus hidrofobik, rantai hidrofilik, lan gugus poliuretan. Gugus hidrofobik nduweni peran asosiasi lan minangka faktor penentu kanggo pengentalan, biasane oleil, oktadesil, dodesilfenil, nonilfenol, lan liya-liyane. Rantai hidrofilik bisa nyedhiyakake stabilitas kimia lan stabilitas viskositas, sing umum digunakake yaiku polieter, kayata polioksietilen lan turunané. Rantai molekul HEUR ditambahi dening gugus poliuretan, kayata IPDI, TDI lan HMDI. Fitur struktural pengental asosiatif yaiku diakhiri dening gugus hidrofobik. Nanging, tingkat substitusi gugus hidrofobik ing loro ujung sawetara HEUR sing kasedhiya sacara komersial luwih murah tinimbang 0,9, lan sing paling apik mung 1,7. Kondisi reaksi kudu dikontrol kanthi ketat kanggo entuk pengental poliuretan kanthi distribusi bobot molekul sing sempit lan kinerja sing stabil. Sebagéan gedhé HEUR disintesis kanthi polimerisasi langkah demi langkah, mula HEUR sing kasedhiya sacara komersial umumé campuran kanthi bobot molekul sing amba.
Richey et al. nggunakake pengental asosiasi pirena pelacak fluoresen (PAT, jumlah bobot molekul rata-rata 30000, bobot molekul rata-rata 60000) kanggo nemokake manawa ing konsentrasi 0,02% (bobot), derajat agregasi misel Acrysol RM-825 lan PAT udakara 6. Energi asosiasi antarane pengental lan permukaan partikel lateks udakara 25 KJ/mol; area sing dikuwasani dening saben molekul pengental PAT ing permukaan partikel lateks udakara 13 nm2, yaiku udakara area sing dikuwasani dening agen pembasah Triton X-405 14 kali lipat saka 0,9 nm2. Pengental poliuretan asosiatif kayata RM-2020NPR, DSX 1550, lan liya-liyane.
Pangembangan pengental poliuretan asosiatif sing ramah lingkungan wis entuk perhatian sing akeh. Contone, BYK-425 minangka pengental poliuretan sing dimodifikasi urea bebas VOC lan APEO. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 lan 3060 minangka pengental poliuretan asosiatif tanpa VOC lan APEO.
Saliyané pengental poliuretan asosiatif linier sing diterangake ing ndhuwur, ana uga pengental poliuretan asosiatif kaya sisir. Sing diarani pengental poliuretan asosiasi sisir tegesé ana gugus hidrofobik sing gantung ing tengah saben molekul pengental. Pengental kaya ta SCT-200 lan SCT-275, lan liya-liyané.
Pengental aminoplas sing dimodifikasi sacara hidrofobik (pengental aminoplast etoksilasi sing dimodifikasi sacara hidrofobik—HEAT) ngowahi resin amino khusus dadi papat gugus hidrofobik sing ditutup, nanging reaktivitas papat situs reaksi iki beda. Ing tambahan normal gugus hidrofobik, mung ana rong gugus hidrofobik sing diblokir, mula pengental amino sing dimodifikasi hidrofobik sintetik ora beda banget karo HEUR, kayata Optiflo H 500. Yen luwih akeh gugus hidrofobik sing ditambahake, kayata nganti 8%, kahanan reaksi bisa diatur kanggo ngasilake pengental amino kanthi pirang-pirang gugus hidrofobik sing diblokir. Mesthi wae, iki uga minangka pengental sisir. Pengental amino sing dimodifikasi hidrofobik iki bisa nyegah viskositas cat mudhun amarga tambahan surfaktan lan pelarut glikol sing akeh nalika cocog warna ditambahake. Alesane yaiku gugus hidrofobik sing kuwat bisa nyegah desorpsi, lan pirang-pirang gugus hidrofobik duwe asosiasi sing kuwat. Pengental kayata Optiflo TVS.
Pengental polieter modifikasi hidrofobik (HMPE) Kinerja pengental polieter modifikasi hidrofobik padha karo HEUR, lan produke kalebu Aquaflow NLS200, NLS210 lan NHS300 saka Hercules.
Mekanisme penebalane yaiku efek saka ikatan hidrogen lan asosiasi gugus ujung. Dibandhingake karo pengental umum, nduweni sifat anti-pengendapan lan anti-kendur sing luwih apik. Miturut polaritas gugus ujung sing beda-beda, pengental poliurea sing dimodifikasi bisa dipérang dadi telung jinis: pengental poliurea polaritas rendah, pengental poliurea polaritas sedang, lan pengental poliurea polaritas tinggi. Loro sing pertama digunakake kanggo pengentalan lapisan berbasis pelarut, dene pengental poliurea polaritas tinggi bisa digunakake kanggo lapisan berbasis pelarut polaritas tinggi lan lapisan berbasis banyu. Produk komersial kanthi polaritas rendah, polaritas sedang, lan pengental poliurea polaritas tinggi yaiku BYK-411, BYK-410, lan BYK-420.
Bubur lilin poliamida sing dimodifikasi minangka aditif reologi sing disintesis kanthi ngenalake gugus hidrofilik kayata PEG menyang rantai molekul lilin amida. Saiki, sawetara merek diimpor lan utamane digunakake kanggo nyetel tiksotropi sistem lan nambah anti-tiksotropi. Kinerja anti-kendur.
Wektu kiriman: 22 Nov-2022