1. Қоюландырғыштың анықтамасы және қызметі
Су негізіндегі бояулардың тұтқырлығын айтарлықтай арттыратын қоспалар қоюландырғыштар деп аталады.
Қалыңдатқыштар жабындарды өндіруде, сақтауда және салуда маңызды рөл атқарады.
Қалыңдатқыштың негізгі қызметі әртүрлі пайдалану кезеңдерінің талаптарын қанағаттандыру үшін жабынның тұтқырлығын арттыру болып табылады. Дегенмен, әртүрлі кезеңдердегі жабынға қажетті тұтқырлық әртүрлі. Мысалы:
Сақтау процесінде пигменттің шөгуіне жол бермеу үшін жоғары тұтқырлыққа ие болған жөн;
Құрылыс процесінде бояудың шамадан тыс бояусыз жақсы щеткаға төзімділігін қамтамасыз ету үшін орташа тұтқырлыққа ие болған жөн;
Құрылыс аяқталғаннан кейін, салбырап кетудің алдын алу үшін қысқа уақыттық кешігуден кейін (нивелирлеу процесі) тұтқырлық жоғары тұтқырлыққа тез оралады деп үміттенеді.
Сумен жүретін жабындардың өтімділігі Ньютондық емес.
Кесу күшінің жоғарылауымен бояудың тұтқырлығы төмендегенде, оны псевдопластикалық сұйықтық деп атайды, ал бояудың көп бөлігі псевдопластикалық сұйықтық болып табылады.
Псевдопластикалық сұйықтықтың ағынының әрекеті оның тарихымен байланысты болса, яғни уақытқа тәуелді болса, оны тиксотропты сұйықтық деп атайды.
Қаптамаларды өндіру кезінде біз көбінесе жабындарды тиксотропты етіп жасауға тырысамыз, мысалы, қоспалар қосу.
Қаптаманың тиксотропиясы сәйкес болған жағдайда, ол жабынның әртүрлі кезеңдерінің қайшылықтарын шеше алады және сақтау, құрылысты тегістеу және кептіру кезеңдерінде жабынның әртүрлі тұтқырлығының техникалық қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.
Кейбір қалыңдатқыштар бояудағы пигменттің шөгуіне жол бермеу үшін тыныштықта немесе төмен ығысу жылдамдығында (сақтау немесе тасымалдау сияқты) жоғары тұтқырлыққа ие болу үшін бояуға жоғары тиксотропия бере алады. Ал жоғары ығысу жылдамдығы жағдайында (мысалы, жабын процесі) оның тұтқырлығы төмен, сондықтан жабын жеткілікті ағын мен тегістеуге ие болады.
Тиксотропия TI тиксотропты индексімен көрсетіледі және Брукфилд вискозиметрімен өлшенеді.
TI=тұтқырлық (6р/мин өлшенген)/тұтқырлық (60р/мин өлшенген)
2. Қалыңдатқыштардың түрлері және олардың жабын қасиеттеріне әсері
(1) Түрлері Химиялық құрамы бойынша қоюлатқыштар екі санатқа бөлінеді: органикалық және бейорганикалық.
Бейорганикалық түрлерге бентонит, аттапульгит, алюминий магний силикаты, литий магний силикаты және т.б., органикалық түрлер, мысалы, метилцеллюлоза, гидроксиэтил целлюлоза, полиакрилат, полиметакрилат, акрил қышқылы немесе метил Акрилді гомополимер немесе сополимер және т.б.
Қаптамалардың реологиялық қасиеттеріне әсер ету тұрғысынан қоюлатқыштар тиксотропты қоюлатқыштар және ассоциативті қоюлатқыштар болып екіге бөлінеді. Өнімділік талаптары бойынша қоюландырғыштың мөлшері аз болуы керек және қоюлау әсері жақсы; ферменттермен эрозияға ұшырау оңай емес; жүйенің температурасы немесе рН мәні өзгерген кезде жабынның тұтқырлығы айтарлықтай төмендемейді, пигмент пен толтырғыш флокуляцияланбайды. ; Жақсы сақтау тұрақтылығы; жақсы суды ұстау, айқын көбіктену құбылысы және жабын пленкасының жұмысына теріс әсер етпейді.
①Целлюлоза қоюландырғыш
Қаптауда қолданылатын целлюлоза қоюлатқыштары негізінен метилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза және гидроксипропилметилцеллюлоза, ал соңғы екеуі жиі қолданылады.
Гидроксиэтил целлюлоза – табиғи целлюлозаның глюкоза бірліктеріндегі гидроксил топтарын гидроксиэтил топтарымен ауыстыру арқылы алынған өнім. Өнімдердің техникалық сипаттамалары мен үлгілері негізінен алмастыру және тұтқырлық дәрежесіне қарай ажыратылады.
Гидроксиэтил целлюлоза сорттары да қалыпты еру типі, тез дисперсиялық тип және биологиялық тұрақтылық типі болып бөлінеді. Қолдану әдісіне келетін болсақ, гидроксиэтил целлюлоза жабын өндірісінің әртүрлі кезеңдерінде қосылуы мүмкін. Жылдам дисперсті түрі құрғақ ұнтақ түрінде тікелей қосылуы мүмкін. Дегенмен, қосу алдында жүйенің рН мәні 7-ден төмен болуы керек, себебі гидроксиэтил целлюлоза төмен рН мәнімен баяу ериді және судың бөлшектердің ішіне енуі үшін жеткілікті уақыт бар, содан кейін оны тез еріту үшін рН мәні жоғарылайды. Сәйкес қадамдарды желім ерітіндісінің белгілі бір концентрациясын дайындау және оны жабу жүйесіне қосу үшін де қолдануға болады.
Гидроксипропилметилцеллюлозатабиғи целлюлозаның глюкоза бірлігіндегі гидроксил тобын метокси тобымен, ал екінші бөлігі гидроксипропил тобымен алмастыру арқылы алынған өнім болып табылады. Оның қоюландырғыш әсері негізінен гидроксиэтил целлюлозамен бірдей. Және ол ферментативті ыдырауға төзімді, бірақ оның суда ерігіштігі гидроксиэтил целлюлозадағыдай жақсы емес, қыздырғанда гельдену кемшілігі бар. Беткі өңделген гидроксипропилметилцеллюлоза үшін оны қолданған кезде тікелей суға қосуға болады. Араластырып, таратқаннан кейін рН мәнін 8-9-ға дейін реттеу үшін аммиак суы сияқты сілтілі заттарды қосып, толық ерігенше араластырыңыз. Беткі өңдеусіз гидроксипропилметилцеллюлоза үшін оны қолданар алдында 85°C жоғары ыстық сумен жібітуге және ісінуге болады, содан кейін бөлме температурасына дейін салқындатуға, содан кейін оны толығымен еріту үшін суық сумен немесе мұзды сумен араластыруға болады.
②Бейорганикалық қоюлатқыш
Қалыңдатқыштың бұл түрі негізінен кейбір белсендірілген саз өнімдері болып табылады, мысалы, бентонит, магний алюминий силикат сазы және т.б. Ол қалыңдатқыш әсерден басқа, жақсы суспензия әсерімен сипатталады, шөгуді болдырмайды және жабынның суға төзімділігіне әсер етпейді. Қаптаманы кептіріп, пленкаға айналдырғаннан кейін, ол жабын пленкасында толтырғыш ретінде әрекет етеді және т.б. Қолайсыз фактор жабынның тегістелуіне айтарлықтай әсер етеді.
③ Синтетикалық полимер қоюлатқыш
Синтетикалық полимер қоюлатқыштар көбінесе акрилде және полиуретанда (ассоциативті қоюлатқыштар) қолданылады. Акрил қоюлатқыштар негізінен карбоксил топтары бар акрилді полимерлер болып табылады. рН мәні 8-10 суда карбоксил тобы диссоциацияланады және ісінеді; рН мәні 10-нан жоғары болғанда, ол суда ериді және қоюландыру әсерін жоғалтады, сондықтан қоюлау әсері рН мәніне өте сезімтал.
Акрилат қоюлатқыштың қоюлау механизмі оның бөлшектері бояудағы латекс бөлшектерінің бетіне адсорбциялануы және сілтілі ісінуден кейін жабын қабатын түзуі, бұл латекс бөлшектерінің көлемін ұлғайтады, бөлшектердің броундық қозғалысына кедергі келтіреді және бояу жүйесінің тұтқырлығын арттырады. ; Екіншіден, қоюландырғыштың ісінуі су фазасының тұтқырлығын арттырады.
(2) Қалыңдатқыштың жабын қасиеттеріне әсері
Қалыңдатқыш түрінің жабынның реологиялық қасиеттеріне әсері келесідей:
Қалыңдатқыштың мөлшері ұлғайған кезде бояудың статикалық тұтқырлығы айтарлықтай артады, ал тұтқырлықтың өзгеру тенденциясы негізінен сыртқы ығысу күшіне ұшыраған кезде сәйкес келеді.
Қалыңдатқыштың әсерінен бояудың тұтқырлығы псевдопластикалықты көрсете отырып, ығысу күшіне ұшыраған кезде тез төмендейді.
Гидрофобты түрлендірілген целлюлоза қоюлатқышын (мысалы, EBS451FQ) жоғары ығысу жылдамдықтарында қолдану, мөлшері үлкен болған кезде тұтқырлық әлі де жоғары болады.
Ассоциативті полиуретанды қоюлатқыштарды (мысалы, WT105A) жоғары ығысу жылдамдықтарында қолдану, мөлшері үлкен болған кезде тұтқырлық әлі де жоғары болады.
Акрил қоюландырғыштарды (мысалы, ASE60) пайдалану, мөлшер үлкен болғанда статикалық тұтқырлық тез көтерілсе де, тұтқырлық жоғары ығысу жылдамдығымен тез төмендейді.
3. Ассоциативті қоюлатқыш
(1) қалыңдату механизмі
Целлюлоза эфирі және сілтімен ісінетін акрил қоюлатқыштары тек су фазасын қоюландыра алады, бірақ су негізіндегі бояудың басқа компоненттеріне қоюландырғыш әсер етпейді, сондай-ақ бояудағы пигменттер мен эмульсия бөлшектері арасында айтарлықтай әсерлесуді тудырмайды, сондықтан бояудың реологиясын реттеу мүмкін емес.
Ассоциативті қоюлатқыштар гидратация арқылы қоюланумен қатар, олардың арасындағы, дисперсті бөлшектермен және жүйедегі басқа компоненттермен ассоциациялар арқылы да қоюланатындығымен сипатталады. Бұл байланыс жоғары ығысу жылдамдығында диссоциацияланады және төмен ығысу жылдамдығында қайта байланысады, бұл жабынның реологиясын реттеуге мүмкіндік береді.
Ассоциативті қоюлатқыштың қоюлану механизмі оның молекуласы сызықты гидрофильді тізбек, екі ұшында липофильді топтары бар полимерлі қосылыс, яғни оның құрылымында гидрофильді және гидрофобты топтар бар, сондықтан ол беттік-активті заттардың молекулаларының сипаттамаларына ие. табиғат. Мұндай қоюландырғыш молекулалар су фазасын қоюландыру үшін тек гидраттанып ісініп қана қоймайды, сонымен қатар оның сулы ерітіндісінің концентрациясы белгілі бір мәннен асқанда мицеллалар түзе алады. Мицеллалар эмульсияның полимерлі бөлшектерімен және диспергішті адсорбциялаған пигменттік бөлшектермен үш өлшемді желілік құрылымды құра алады және жүйенің тұтқырлығын арттыру үшін өзара байланысты және шиеленісе алады.
Ең бастысы, бұл ассоциациялар динамикалық тепе-теңдік күйінде және сол байланысты мицеллалар сыртқы күштерге ұшыраған кезде олардың позицияларын реттей алады, осылайша жабын тегістеу қасиеттеріне ие болады. Сонымен қатар, молекулада бірнеше мицеллалар болғандықтан, бұл құрылым су молекулаларының миграцияға бейімділігін төмендетеді және осылайша сулы фазаның тұтқырлығын арттырады.
(2) жабындардағы рөлі
Ассоциативті қоюлатқыштардың көпшілігі полиуретандар болып табылады және олардың салыстырмалы молекулалық салмағы 103-104 рет аралығында, қарапайым полиакрил қышқылынан екі рет төмен және салыстырмалы молекулалық салмағы 105-106 арасындағы целлюлоза қоюлатқыштары. Молекулярлық салмағы төмен болғандықтан, гидратациядан кейінгі тиімді көлем ұлғаюы аз, сондықтан оның тұтқырлық қисығы ассоциативті емес қоюлатқыштарға қарағанда тегіс болады.
Ассоциативті қоюлатқыштың молекулалық салмағы төмен болғандықтан, оның су фазасындағы молекула аралық шағылысуы шектелген, сондықтан оның су фазасына қоюландыратын әсері айтарлықтай емес. Төмен ығысу жылдамдығы диапазонында молекулалар арасындағы ассоциацияның конверсиясы молекулалар арасындағы ассоциацияның бұзылуынан көп болады, бүкіл жүйе өзіне тән суспензия мен дисперсиялық күйді сақтайды, ал тұтқырлық дисперсиялық ортаның (судың) тұтқырлығына жақын болады. Сондықтан, ассоциативті қоюлатқыш су негізіндегі бояу жүйесін төмен ығысу жылдамдығы аймағында болғанда, оның айқын тұтқырлығын көрсетеді.
Ассоциативті қоюлатқыштар дисперсті фазадағы бөлшектер арасындағы байланыстың арқасында молекулалар арасындағы потенциалдық энергияны арттырады. Осылайша, жоғары ығысу жылдамдығында молекулалар арасындағы байланысты бұзу үшін көбірек энергия қажет және бірдей ығысу деформациясына жету үшін қажетті ығысу күші де үлкенірек, сондықтан жүйе жоғары ығысу жылдамдығында жоғары ығысу жылдамдығын көрсетеді. Көрінетін тұтқырлық. Жоғары ығысу тұтқырлығы және төмен ығысу тұтқырлығы бояудың реологиялық қасиеттеріндегі жалпы қоюлатқыштардың жетіспеушілігін ғана өтей алады, яғни екі қалыңдатқышты біріктіріп латекс бояуының өтімділігін реттеу үшін пайдалануға болады. Айнымалы өнімділік, қалың қабықшаға және жабын пленка ағынына жабынның кешенді талаптарын қанағаттандыру.
Жіберу уақыты: 28 сәуір-2024 ж