Кыскача маалымат:
1. Нымдоо жана чачыратуучу агент
2. Көбүксүздөндүргүч
3. Коюуланткыч
4. Плёнка түзүүчү кошулмалар
5. Коррозияга, көктүн пайда болушуна жана балырларга каршы агент
6. Башка кошулмалар
1 Нымдоо жана чачыратуучу агент:
Суу негизиндеги каптамалар эриткич же дисперсиялык чөйрө катары сууну колдонот жана суунун диэлектрикалык туруктуулугу чоң, ошондуктан суу негизиндеги каптамалар негизинен электрдик кош катмар бири-бирине дал келгенде электростатикалык түртүү менен турукташат. Мындан тышкары, суу негизиндеги каптама системасында көбүнчө полимерлер жана иондук эмес беттик активдүү заттар болот, алар пигмент толтургучунун бетине адсорбцияланып, стерикалык тоскоолдукту пайда кылып, дисперсияны турукташтырат. Ошондуктан, суу негизиндеги боёктор жана эмульсиялар электростатикалык түртүүнүн жана стерикалык тоскоолдуктун биргелешкен аракети аркылуу туруктуу натыйжаларга жетишет. Анын кемчилиги - электролиттерге начар туруктуулук, айрыкча кымбат баалуу электролиттер үчүн.
1.1 Нымдандыруучу агент
Суу астында каптоо үчүн нымдоочу агенттер аниондук жана иондук эмес болуп бөлүнөт.
Нымдоочу агент менен дисперстөөчү агенттин айкалышы идеалдуу натыйжаларга жетише алат. Нымдоочу агенттин көлөмү, адатта, миңге бир нече. Анын терс таасири көбүктөнүп, каптоочу пленканын сууга туруктуулугун төмөндөтөт.
Нымдоочу агенттердин өнүгүү тенденцияларынын бири - полиоксиэтилен алкил (бензол) фенол эфирин (APEO же APE) нымдоочу агенттерди акырындык менен алмаштыруу, анткени ал келемиштерде эркек гормондорунун азайышына алып келет жана эндокриндик системага тоскоолдук кылат. Полиоксиэтилен алкил (бензол) фенол эфирлери эмульгатор катары эмульгатор катары кеңири колдонулат.
Эгиз беттик активдүү заттар дагы жаңы иштеп чыгуулар болуп саналат. Бул спейсер менен байланышкан эки амфифилдик молекула. Эгиз клеткалуу беттик активдүү заттардын эң көрүнүктүү өзгөчөлүгү - критикалык мицелла концентрациясы (КМК) алардын "бир клеткалуу" беттик активдүү заттарына караганда бир топ төмөн, андан кийин жогорку натыйжалуулукка ээ. Мисалы, TEGO Twin 4000, ал эгиз клеткалуу силоксан беттик активдүү зат болуп саналат жана туруксуз көбүктөндүрүүчү жана көбүктөндүрүүчү касиеттерге ээ.
Air Products компаниясы Gemini беттик активдүү заттарын иштеп чыкты. Салттуу беттик активдүү заттардын гидрофобдук куйругу жана гидрофилдик башы бар, бирок бул жаңы беттик активдүү заттын эки гидрофилдик тобу жана эки же үч гидрофобдук тобу бар, алар ацетиленгликолдор деп аталган көп функциялуу беттик активдүү зат, мисалы, EnviroGem AD01 сыяктуу продуктулар.
1.2 Диспергант
Латекс боёгу үчүн дисперганттар төрт категорияга бөлүнөт: фосфат дисперганттары, поликислоталык гомополимер дисперганттары, поликислоталык сополимер дисперганттары жана башка дисперганттар.
Эң кеңири колдонулган фосфат дисперганттары - бул полифосфаттар, мисалы, натрий гексаметафосфаты, натрий полифосфаты (Calgon N, Германиядагы BK Giulini Chemical Company компаниясынын продуктусу), калий триполифосфаты (KTPP) жана тетракалий пирофосфаты (TKPP). Анын таасир этүү механизми - суутек байланышы жана химиялык адсорбция аркылуу электростатикалык түртүүнү турукташтыруу. Анын артыкчылыгы - дозасы аз, болжол менен 0,1% жана органикалык эмес пигменттерге жана толтургучтарга жакшы дисперсиялык таасир этет. Бирок кемчиликтери да бар: рН маанисинин жана температуранын жогорулашы менен бирге полифосфат оңой гидролизденет, узак мөөнөттүү сактоо туруктуулугуна терс таасирин тийгизет; чөйрөдө толук эрибесе, жылтырак латекс боёгунун жылтырактыгына таасир этет.
Фосфат эфиринин дисперганттары моноэфирлердин, диэфирлердин, калдык спирттердин жана фосфор кислотасынын аралашмасы болуп саналат.
Фосфат эфиринин дисперганттары цинк кычкылы сыяктуу реактивдүү пигменттерди кошо алганда, пигменттин дисперсияларын турукташтырат. Жылтырак боёк формулаларында ал жылтырактыгын жана тазалоочулугун жакшыртат. Башка нымдоочу жана дисперстөөчү кошулмалардан айырмаланып, фосфат эфиринин дисперганттарын кошуу каптоонун KU жана ICI илешкектүүлүгүнө таасир этпейт.
Тамол 1254 жана Тамол 850 сыяктуу поликислоталуу гомополимер диспергатору, Тамол 850 метакрил кислотасынын гомополимери болуп саналат. Диизобутилен менен малеин кислотасынын сополимери болгон Оротан 731A сыяктуу поликислоталуу сополимер диспергатору. Бул эки түрдөгү диспергаторлордун мүнөздөмөсү, алар пигменттердин жана толтургучтардын бетинде күчтүү адсорбцияны же бекитүүнү пайда кылат, стерикалык тоскоолдукту пайда кылуу үчүн узунураак молекулярдык чынжырларга ээ жана чынжырдын учтарында сууда эригичтиги бар, ал эми айрымдары туруктуу натыйжаларга жетүү үчүн электростатикалык түртүү менен толукталат. Диспергатордун жакшы дисперсияга ээ болушу үчүн, молекулярдык салмакты катуу көзөмөлдөө керек. Эгерде молекулярдык салмак өтө кичинекей болсо, стерикалык тоскоолдук жетишсиз болот; эгерде молекулярдык салмак өтө чоң болсо, флокуляция пайда болот. Полиакрилат диспергаторлору үчүн эң жакшы дисперсия эффектине полимерлешүү даражасы 12-18 болсо жетишүүгө болот.
Башка диспергенттердин түрлөрү, мисалы, AMP-95, 2-амино-2-метил-1-пропанол деген химиялык аталышка ээ. Амин тобу органикалык эмес бөлүкчөлөрдүн бетинде адсорбцияланат, ал эми гидроксил тобу сууга чейин созулат, ал стерикалык тоскоолдук аркылуу турукташтыруучу ролду ойнойт. Кичинекей өлчөмүнө байланыштуу стерикалык тоскоолдук чектелүү. AMP-95 негизинен рН жөнгө салуучу болуп саналат.
Акыркы жылдары дисперганттар боюнча изилдөөлөр жогорку молекулярдык салмактан келип чыккан флокуляция көйгөйүн жеңип чыкты жана жогорку молекулярдык салмактын өнүгүшү тенденциялардын бири болуп саналат. Мисалы, эмульсиялык полимерлөө жолу менен өндүрүлгөн жогорку молекулярдык салмактагы диспергант EFKA-4580 суу негизиндеги өнөр жай каптоолору үчүн атайын иштелип чыккан, органикалык жана органикалык эмес пигменттердин дисперсиясына ылайыктуу жана сууга жакшы туруктуулукка ээ.
Амин топтору кислота-негиз же суутек байланышы аркылуу көптөгөн пигменттерге жакшы жакындыкка ээ. Анкор тобу катары аминоакрил кислотасы бар блок-сополимер диспергаторуна көңүл бурулган.
Диметиламиноэтилметакрилат кошулган анкердик топ катары диспергатор
Tego Dispers 655 нымдоочу жана дисперстөөчү кошулмасы сууда эрүүчү автомобиль боёкторунда пигменттерди багыттоо үчүн гана эмес, алюминий порошогунун суу менен реакцияга киришине жол бербөө үчүн да колдонулат.
Айлана-чөйрөнү коргоо маселелеринен улам, биологиялык жактан ажыроочу нымдоо жана чачыратуучу агенттер, мисалы, EnviroGem AE сериясындагы эки клеткалуу нымдоо жана чачыратуучу агенттер, алар көбүктөнүүсү аз болгон нымдоо жана чачыратуучу агенттер болуп саналат.
2 көбүксүздөндүргүч:
Салттуу суу негизиндеги боёк көбүксүздөндүрүүчүлөрдүн көптөгөн түрлөрү бар, алар жалпысынан үч категорияга бөлүнөт: минералдык май көбүксүздөндүрүүчүлөрү, полисилоксан көбүксүздөндүрүүчүлөрү жана башка көбүксүздөндүрүүчүлөрү.
Минералдык май көбүксүздөндүргүчтөр көбүнчө жалпак жана жарым жылтырак латекс боёкторунда колдонулат.
Полисилоксан көбүксүздөндүргүчтөр беттик тартылуу деңгээли төмөн, көбүксүздөндүрүүчү жана көбүксүздөндүрүүчү күчтүү жөндөмгө ээ жана жылтыракка таасир этпейт, бирок туура эмес колдонулганда, алар каптоо пленкасынын кичирейиши жана кайра каптоонун начарлашы сыяктуу кемчиликтерге алып келет.
Кадимки суу негизиндеги боёк көбүксүздөндүргүчтөр көбүксүздөндүрүү максатына жетүү үчүн суу фазасы менен шайкеш келбейт, андыктан каптоо пленкасында беттик кемчиликтерди пайда кылуу оңой.
Акыркы жылдары молекулярдык деңгээлдеги көбүксүздөндүргүчтөр иштелип чыкты.
Бул көбүктөнүүгө каршы агент - бул ташуучу затка көбүктөнүүгө каршы активдүү заттарды түздөн-түз кыйыштыруу менен пайда болгон полимер. Полимердин молекулярдык чынжырында нымдоочу гидроксил тобу бар, көбүктөнүүгө каршы активдүү зат молекуланын айланасында бөлүштүрүлгөн, активдүү затты агрегациялоо оңой эмес жана каптоо системасы менен шайкештиги жакшы. Мындай молекулярдык деңгээлдеги көбүктөнүүгө каршы агенттерге минералдык майлар — FoamStar A10 сериясы, кремний камтыган — FoamStar A30 сериясы жана кремний эмес, майсыз полимерлер — FoamStar MF сериясы кирет.
Ошондой эле, бул молекулярдык деңгээлдеги көбүксүздөндүргүч супер-кыйыштырылган жылдыз полимерлерин шайкеш келбеген беттик активдүү заттар катары колдонору жана суу негизиндеги каптоо колдонмолорунда жакшы натыйжаларга жетишкени кабарланган. Stout жана башкалар тарабынан билдирилген Air Products молекулярдык деңгээлдеги көбүксүздөндүргүч ацетиленгликоль негизиндеги көбүктү көзөмөлдөөчү агент жана Surfynol MD 20 жана Surfynol DF 37 сыяктуу нымдоочу касиеттерге ээ көбүксүздөндүргүч болуп саналат.
Мындан тышкары, нөлдүк учуучу органикалык бирикмелер (VOC) каптоолорун өндүрүү муктаждыктарын канааттандыруу үчүн, ошондой эле Agitan 315, Agitan E 255 сыяктуу учуучу органикалык бирикмелерсиз көбүксүз дезодоранттар бар.
3 коюуланткычтар:
Коюуландыргычтардын көптөгөн түрлөрү бар, азыркы учурда кеңири колдонулат: целлюлоза эфири жана анын туундулары, ассоциативдик щелочтуу-шишип кетүүчү коюулатуучулар (HASE) жана полиуретан коюулатуучулар (HEUR).
3.1. Целлюлоза эфири жана анын туундулары
Гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) алгач 1932-жылы Union Carbide Company тарабынан өнөр жайлык түрдө өндүрүлгөн жана 70 жылдан ашык тарыхы бар. Учурда целлюлоза эфиринин жана анын туундуларынын коюуланткычтарына негизинен гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), метилгидроксиэтилцеллюлоза (MHEC), этилгидроксиэтилцеллюлоза (EHEC), метилгидроксипропил базалык целлюлоза (MHPC), метилцеллюлоза (MC) жана ксантан сагызы ж.б. кирет, булар иондук эмес коюуланткычтар жана ошондой эле байланышпаган суу фазасынын коюуланткычтарына кирет. Алардын ичинен HEC латекс боёгунда эң көп колдонулат.
Гидрофобдук модификацияланган целлюлоза (HMHEC) целлюлозанын гидрофилдик омурткасына Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100 сыяктуу ассоциативдик коюуланткычка айлануу үчүн аз өлчөмдөгү узун чынжырлуу гидрофобдук алкил топторун киргизет. Анын коюулантуу таасири молекулярдык салмагы алда канча чоң болгон целлюлоза эфиринин коюуланткычтарына окшош. Ал ICIнин илешкектүүлүгүн жана тегизделүүсүн жакшыртат жана беттик чыңалууну азайтат, мисалы, HECтин беттик чыңалуусу болжол менен 67 мН/м, ал эми HMHECтин беттик чыңалуусу 55-65 мН/м.
3.2 Щелочтуу шишип кетүүчү коюуланткыч
Щелочтуу шишип кетүүчү коюуланткычтар эки категорияга бөлүнөт: ассоциативдик эмес щелочтуу шишип кетүүчү коюуланткычтар (ASE) жана ассоциативдик щелочтуу шишип кетүүчү коюуланткычтар (HASE), алар аниондук коюуланткычтар болуп саналат. Байланышпаган ASE - бул полиакрилат щелочтуу шишип кетүүчү эмульсия. Ассоциативдик HASE - бул гидрофобдук жактан модификацияланган полиакрилат щелочтуу шишип кетүүчү эмульсия.
3.3. Полиуретан коюуланткыч жана гидрофобдук жактан модификацияланган полиуретан эмес коюуланткыч
Полиуретан коюуланткычы, HEUR деп аталат, гидрофобдук топ менен модификацияланган этоксилденген полиуретан сууда эрүүчү полимер болуп саналат, ал иондук эмес ассоциативдик коюуланткычка кирет. HEUR үч бөлүктөн турат: гидрофобдук топ, гидрофилдик чынжыр жана полиуретан тобу. Гидрофобдук топ ассоциациялык ролду ойнойт жана коюулануу үчүн чечүүчү фактор болуп саналат, адатта олеил, октадецил, додецилфенил, нонилфенол ж.б. Гидрофилдик чынжыр химиялык туруктуулукту жана илешкектүүлүктүн туруктуулугун камсыздай алат, көбүнчө полиоксиэтилен жана анын туундулары сыяктуу полиэфирлер колдонулат. HEUR молекулярдык чынжыры IPDI, TDI жана HMDI сыяктуу полиуретан топтору менен узартылат. Ассоциативдик коюуланткычтардын структуралык өзгөчөлүгү - алар гидрофобдук топтор менен аяктайт. Бирок, коммерциялык жактан жеткиликтүү болгон кээ бир HEURлардын эки учундагы гидрофобдук топтордун алмаштыруу даражасы 0,9дан төмөн, ал эми эң жакшысы 1,7 гана. Тар молекулярдык салмак бөлүштүрүлүшү жана туруктуу иштеши бар полиуретан коюуланткычын алуу үчүн реакция шарттары катуу көзөмөлдөнүшү керек. Көпчүлүк HEURлар этап-этабы менен полимерлештирүү жолу менен синтезделет, ошондуктан коммерциялык жактан жеткиликтүү HEURлар, адатта, кеңири молекулярдык салмактагы аралашмалар болуп саналат.
Ричи жана башкалар флуоресценттик индикатор пирен ассоциациясынын коюуланткычын (PAT, орточо молекулярдык салмагы 30000, орточо молекулярдык салмагы 60000) колдонуп, 0,02% (салмак) концентрациясында Acrysol RM-825 менен PATтын мицелла агрегациясынын даражасы болжол менен 6 экенин аныкташкан. Коюуланткыч менен латекс бөлүкчөлөрүнүн бетинин ортосундагы ассоциация энергиясы болжол менен 25 кДж/мольду түзөт; латекс бөлүкчөлөрүнүн бетиндеги ар бир PAT коюуланткыч молекуласы ээлеген аянт болжол менен 13 нм2 түзөт, бул Triton X-405 нымдоочу агент ээлеген аянттын 0,9 нм2ге караганда 14 эсе көп. RM-2020NPR, DSX 1550 ж.б. сыяктуу ассоциативдик полиуретан коюуланткычы.
Айлана-чөйрөгө зыян келтирбеген ассоциативдик полиуретан коюуланткычтарын иштеп чыгуу кеңири көңүл бурууга ээ болду. Мисалы, BYK-425 - бул VOC жана APEOсуз, мочевина менен модификацияланган полиуретан коюуланткыч. Реолат 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 жана 3060 - бул VOC жана APEOсуз ассоциативдик полиуретан коюуланткыч.
Жогоруда сүрөттөлгөн сызыктуу ассоциативдик полиуретан коюуланткычтарынан тышкары, тарак сымал ассоциативдик полиуретан коюуланткычтары да бар. Тарак ассоциациялык полиуретан коюуланткычы деп аталган нерсе ар бир коюуланткыч молекуласынын ортосунда асма гидрофобдук топ бар экенин билдирет. SCT-200 жана SCT-275 сыяктуу коюуланткычтар ж.б.
Гидрофобдук жактан модификацияланган аминопласт коюуланткычы (гидрофобдук жактан модификацияланган этоксилденген аминопласт коюуланткычы — HEAT) атайын амин чайырын төрт капталган гидрофобдук топторго айландырат, бирок бул төрт реакция борборунун реактивдүүлүгү башкача. Гидрофобдук топторду кадимкидей кошууда эки гана бөгөттөлгөн гидрофобдук топ бар, ошондуктан синтетикалык гидрофобдук модификацияланган амино коюуланткычы HEURдан, мисалы, Optiflo H 500дөн анчалык деле айырмаланбайт. Эгерде көбүрөөк гидрофобдук топтор кошулса, мисалы, 8% га чейин, реакция шарттарын бир нече бөгөттөлгөн гидрофобдук топтору бар амино коюуланткычтарды алуу үчүн тууралоого болот. Албетте, бул дагы тарак коюуланткыч. Бул гидрофобдук модификацияланган амино коюуланткыч түстөрдү дал келтирүү кошулганда көп сандаган беттик активдүү заттардын жана гликоль эриткичтеринин кошулушунан улам боёктун илешкектүүлүгүнүн төмөндөшүнө жол бербейт. Себеби, күчтүү гидрофобдук топтор десорбциянын алдын алат жана бир нече гидрофобдук топтор күчтүү ассоциацияга ээ. Optiflo TVS сыяктуу коюуланткычтар.
Гидрофобдук модификацияланган полиэфир коюуланткычы (HMPE) Гидрофобдук жактан модификацияланган полиэфир коюуланткычынын иштеши HEURга окшош жана анын продукцияларына Hercules компаниясынын Aquaflow NLS200, NLS210 жана NHS300 кирет.
Анын коюулануу механизми суутек байланышынын жана акыркы топтордун ассоциациясынын таасири болуп саналат. Кадимки коюуланткычтар менен салыштырганда, ал чөкпөөгө жана чөгүүгө каршы жакшыраак касиеттерге ээ. Акыркы топтордун ар кандай полярдуулуктарына ылайык, модификацияланган полимочевина коюуланткычтарын үч түргө бөлүүгө болот: төмөнкү полярдуулуктагы полимочевина коюуланткычтары, орточо полярдуулуктагы полимочевина коюуланткычтары жана жогорку полярдуулуктагы полимочевина коюуланткычтары. Биринчи экөө эриткич негизиндеги каптоолорду коюулатуу үчүн колдонулат, ал эми жогорку полярдуулуктагы полимочевина коюуланткычтарын жогорку полярдуулуктагы эриткич негизиндеги каптоо жана суу негизиндеги каптоо үчүн колдонсо болот. Төмөнкү полярдуулуктагы, орточо полярдуулуктагы жана жогорку полярдуулуктагы полимочевина коюуланткычтарынын коммерциялык продукциялары тиешелүүлүгүнө жараша BYK-411, BYK-410 жана BYK-420 болуп саналат.
Модификацияланган полиамид мом суспензиясы - амид момунун молекулярдык чынжырына PEG сыяктуу гидрофилдик топторду киргизүү менен синтезделген реологиялык кошулма. Учурда кээ бир бренддер импорттолот жана негизинен системанын тиксотропиясын жөнгө салуу жана антитиксотропияны жакшыртуу үчүн колдонулат. Анти-салуу көрсөткүчү.
Жарыяланган убактысы: 2022-жылдын 22-ноябры