1. Өтгөрүүлэгчийн тодорхойлолт ба үүрэг
Усан суурьтай будгийн зуурамтгай чанарыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой нэмэлтүүдийг өтгөрүүлэгч гэж нэрлэдэг.
Өтгөрүүлэгч нь бүрхүүл үйлдвэрлэх, хадгалах, барихад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Өтгөрүүлэгчийн гол үүрэг нь ашиглалтын янз бүрийн үе шатуудын шаардлагыг хангахын тулд бүрхүүлийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Гэсэн хэдий ч бүрхүүлийн өөр өөр үе шатанд шаардагдах зуурамтгай чанар өөр өөр байдаг. Жишээлбэл:
Хадгалах явцад пигмент тунахаас сэргийлж өндөр зуурамтгай чанартай байх нь зүйтэй;
Барилгын ажлын явцад будгийг хэт их будалтгүйгээр сайн самнах чадвартай байлгахын тулд дунд зэргийн зуурамтгай чанартай байх нь зүйтэй;
Барилга угсралтын дараа зуурамтгай чанар нь богино хугацааны саатлын дараа (тэгшлэх үйл явц) хурдан өндөр зуурамтгай чанартаа эргэн орж, унжихаас сэргийлнэ гэж найдаж байна.
Усан дээр суурилсан бүрхүүлийн шингэн чанар нь Ньютоны бус юм.
Будагны зуурамтгай чанар нь зүсэх хүч нэмэгдэхийн хэрээр буурах үед үүнийг псевдопластик шингэн гэж нэрлэдэг бөгөөд будгийн ихэнх хэсэг нь псевдопластик шингэн байдаг.
Псевдопластик шингэний урсгалын зан төлөв нь түүний түүхтэй холбоотой, өөрөөр хэлбэл цаг хугацаанаас хамааралтай бол үүнийг тиксотроп шингэн гэж нэрлэдэг.
Бүрээс үйлдвэрлэхдээ бид нэмэлт бодис нэмэх гэх мэтээр бүрхүүлийг тиксотроп болгохыг зориудаар оролддог.
Бүрхүүлийн тиксотропи тохиромжтой үед бүрэх янз бүрийн үе шатуудын зөрчилдөөнийг шийдэж, хадгалах, барилгын тэгшлэх, хатаах үе шатанд бүрэхийн зуурамтгай чанарын техникийн хэрэгцээг хангаж чадна.
Зарим өтгөрүүлэгч нь будгийг өндөр тиксотроптой болгож, улмаар тайван үед эсвэл бага зүсэлтийн хурдтай үед (хадгалах эсвэл тээвэрлэх гэх мэт) илүү өндөр зуурамтгай чанартай болгож, улмаар будганд агуулагдах пигмент тунахаас сэргийлдэг. Мөн өндөр зүсэлтийн хурдтай үед (бүрэх процесс гэх мэт) бага зуурамтгай чанартай тул бүрэх нь хангалттай урсгалтай, тэгшилсэн байдаг.
Тиксотропийг тиксотроп индекс TI-ээр илэрхийлж, Брукфилдийн вискозиметрээр хэмждэг.
TI=зуурамтгай чанар (6 rpm-д хэмжсэн)/зуурамтгай чанар (60 rpm-д хэмжсэн)
2. Өтгөрүүлэгчийн төрөл ба тэдгээрийн бүрхүүлийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
(1) Төрөл Химийн найрлагын хувьд өтгөрүүлэгчдийг органик ба органик бус гэсэн хоёр ангилалд хуваадаг.
Органик бус төрөлд бентонит, аттапульгит, хөнгөн цагаан магнийн силикат, литийн магнийн силикат гэх мэт, метил целлюлоз, гидроксиэтил целлюлоз, полиакрилат, полиметакрилат, нийлэг хүчил эсвэл метил зэрэг органик төрөлд нийлэг гомополимер эсвэл сополимер ба полиуретан гэх мэт орно.
Бүрхүүлийн реологийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийн үүднээс авч үзвэл өтгөрүүлэгчийг тиксотроп өтгөрүүлэгч ба ассоциатив өтгөрүүлэгч гэж хуваадаг. Гүйцэтгэлийн шаардлагын хувьд өтгөрүүлэгчийн хэмжээ бага байх ёстой бөгөөд өтгөрүүлэх нөлөө сайн байх ёстой; ферментээр элэгдэхэд амархан биш; системийн температур эсвэл рН-ийн утга өөрчлөгдөхөд бүрхүүлийн зуурамтгай чанар мэдэгдэхүйц буурахгүй, пигмент болон дүүргэгч нь флокуляцид орохгүй. ; Хадгалах тогтвортой байдал сайн; ус сайн хадгалагддаг, илэрхий хөөсөрч буй үзэгдэл байхгүй, бүрхүүлийн хальсны гүйцэтгэлд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй.
①Целлюлозын өтгөрүүлэгч
Бүрээсэнд ашигладаг целлюлозын өтгөрүүлэгчид нь голчлон метилцеллюлоз, гидроксиэтилцеллюлоз ба гидроксипропилметилцеллюлоз бөгөөд сүүлийн хоёрыг нь илүү түгээмэл ашигладаг.
Гидроксиэтил целлюлоз нь байгалийн целлюлозын глюкозын нэгж дээрх гидроксил бүлгүүдийг гидроксиэтил бүлгээр орлуулан гаргаж авсан бүтээгдэхүүн юм. Бүтээгдэхүүний үзүүлэлт болон загваруудыг голчлон орлуулалтын зэрэг болон зуурамтгай чанараар нь ялгадаг.
Гидроксиэтил целлюлозын төрлүүдийг хэвийн уусах төрөл, хурдан тархах төрөл, биологийн тогтвортой байдлын төрөл гэж хуваадаг. Хэрэглэх аргын хувьд гидроксиэтил целлюлозыг бүрхүүл үйлдвэрлэх процессын янз бүрийн үе шатанд нэмж болно. Хурдан тархах төрлийг хуурай нунтаг хэлбэрээр шууд нэмж болно. Гэсэн хэдий ч нэмэхээс өмнөх системийн рН утга 7-оос бага байх ёстой, учир нь гидроксиэтил целлюлоз нь бага рН утгад удаан уусдаг бөгөөд ус нь бөөмсийн дотор нэвчихэд хангалттай хугацаа байдаг бөгөөд дараа нь рН-ийн утга нэмэгдэж, хурдан уусдаг. Мөн тодорхой концентрацитай цавуу уусмал бэлтгэж, бүрхүүлийн системд нэмэхэд харгалзах алхмуудыг ашиглаж болно.
Гидроксипропил метилцеллюлозбайгалийн целлюлозын глюкозын нэгж дээрх гидроксил бүлгийг метокси бүлэгээр сольж, нөгөө хэсгийг нь гидроксипропил бүлэгээр сольж гарган авсан бүтээгдэхүүн юм. Өтгөрүүлэх нөлөө нь гидроксиэтил целлюлозынхтой үндсэндээ ижил байдаг. Мөн ферментийн задралд тэсвэртэй боловч усанд уусах чадвар нь гидроксиэтил целлюлозынх шиг сайн биш бөгөөд халаахад гель үүсгэдэг сул талтай. Гадаргуугаар боловсруулсан гидроксипропил метилцеллюлозын хувьд хэрэглэх үед шууд усанд нэмж болно. Хутгаж, тарааж дууссаны дараа рН-ийн утгыг 8-9 болгож тохируулахын тулд аммиакийн ус зэрэг шүлтлэг бодис нэмж, бүрэн уусах хүртэл хутгана. Гадаргуугаар боловсруулаагүй гидроксипропил метилцеллюлозын хувьд хэрэглэхийн өмнө 85°C-аас дээш халуун усанд дэвтээж, хавдаж, дараа нь өрөөний температурт хөргөж, дараа нь бүрэн уусгахын тулд хүйтэн ус эсвэл мөстэй усаар хутгаж болно.
2 Органик бус өтгөрүүлэгч
Энэ төрлийн өтгөрүүлэгч нь голчлон бентонит, магнийн хөнгөн цагаан силикат шавар гэх мэт идэвхжүүлсэн шаварлаг бүтээгдэхүүн юм. Өтгөрүүлэх нөлөөнөөс гадна сайн түдгэлзүүлэх нөлөөтэй, живэхээс сэргийлж, бүрхүүлийн усны эсэргүүцэлд нөлөөлдөггүй гэдгээрээ онцлог юм. Бүрхүүлийг хатааж, хальс болгосны дараа бүрхүүлийн хальсанд дүүргэгч болгон ашигладаг. Сөрөг хүчин зүйл нь бүрхүүлийн тэгш байдалд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг.
3 Синтетик полимер өтгөрүүлэгч
Синтетик полимер өтгөрүүлэгчийг ихэвчлэн нийлэг болон полиуретан (ассоциатив өтгөрүүлэгч)-д ашигладаг. Нийлэг өтгөрүүлэгч нь ихэвчлэн карбоксил бүлэг агуулсан нийлэг полимер юм. 8-10 рН утгатай усанд карбоксил бүлэг нь задарч, хавддаг; рН утга 10-аас их байх үед усанд уусч, өтгөрүүлэх нөлөөгөө алддаг тул өтгөрүүлэх нөлөө нь рН утгад маш мэдрэмтгий байдаг.
Акрилатын өтгөрүүлэгчийн өтгөрүүлэх механизм нь түүний хэсгүүд нь будгийн латекс хэсгүүдийн гадаргуу дээр шингэж, шүлтлэг хавагнасны дараа бүрхүүлийн давхарга үүсгэдэг бөгөөд энэ нь латекс хэсгүүдийн эзэлхүүнийг нэмэгдүүлж, хэсгүүдийн Брауны хөдөлгөөнийг саатуулж, будгийн системийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. ; Хоёрдугаарт, өтгөрүүлэгчийн хавагнах нь усны фазын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг.
(2) Өтгөрүүлэгчийн бүрхүүлийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
Өтгөрүүлэгчийн төрөл нь бүрхүүлийн реологийн шинж чанарт дараах байдлаар нөлөөлдөг.
Өтгөрүүлэгчийн хэмжээ нэмэгдэхэд будгийн статик зуурамтгай чанар мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, гадны зүсэлтийн хүчний нөлөөнд зуурамтгай чанарын өөрчлөлтийн хандлага үндсэндээ тогтвортой байдаг.
Өтгөрүүлэгчийн нөлөөгөөр будгийн зуурамтгай чанар нь зүсэлтийн хүчэнд өртөхөд хурдан буурч, псевдопластик чанарыг харуулдаг.
Гидрофобик байдлаар өөрчлөгдсөн целлюлозын өтгөрүүлэгч (EBS451FQ гэх мэт)-ийг өндөр хяргах хурдтайгаар ашиглахад хэмжээ их байсан ч зуурамтгай чанар нь өндөр хэвээр байна.
Ассоциатив полиуретан өтгөрүүлэгч (жишээ нь WT105A)-г өндөр хяргах хурдтайгаар ашиглахад хэмжээ их байсан ч зуурамтгай чанар нь өндөр хэвээр байна.
Акрил өтгөрүүлэгч (ASE60 гэх мэт) ашиглан хэмжээ их байх үед статик зуурамтгай чанар хурдан өсдөг ч өндөр хяргах хурдтай үед зуурамтгай чанар хурдан буурдаг.
3. Холбоотой өтгөрүүлэгч
(1) өтгөрүүлэх механизм
Целлюлозын эфир болон шүлтээр хавагнадаг акрил өтгөрүүлэгч нь зөвхөн усны фазыг өтгөрүүлдэг боловч усан суурьтай будгийн бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өтгөрүүлэх нөлөө үзүүлдэггүй, мөн будгийн пигментүүд болон эмульсийн хэсгүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц харилцан үйлчлэл үүсгэдэггүй тул будгийн реологийг тохируулах боломжгүй юм.
Ассоциатив өтгөрүүлэгчид нь гидратжуулалтаар өтгөрүүлэхээс гадна өөр хоорондоо, тархсан хэсгүүдтэй болон системийн бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй холбоогоор дамжуулан өтгөрдөг гэдгээрээ онцлог юм. Энэхүү холбоо нь өндөр зүсэлтийн хурдаар салж, бага зүсэлтийн хурдаар дахин холбогддог бөгөөд энэ нь бүрхүүлийн реологийг тохируулах боломжийг олгодог.
Холбоотой өтгөрүүлэгчийн өтгөрүүлэх механизм нь түүний молекул нь шугаман гидрофилийн гинж, хоёр үзүүртээ липофилийн бүлгүүдтэй полимер нэгдэл бөгөөд өөрөөр хэлбэл бүтэцдээ гидрофилийн болон гидрофобик бүлгүүдтэй тул гадаргуугийн идэвхт бодисын молекулын шинж чанартай байдаг. Ийм өтгөрүүлэгч молекулууд нь усны фазыг өтгөрүүлэхийн тулд зөвхөн чийгшүүлж, хавдаад зогсохгүй усан уусмалын концентраци тодорхой утгаас хэтэрсэн үед мицелл үүсгэдэг. Мицеллүүд нь эмульсийн полимер хэсгүүд болон дисперсийг шингээсэн пигмент хэсгүүдтэй холбогдож гурван хэмжээст сүлжээний бүтэц үүсгэж, хоорондоо холбогдож, орооцолдож, системийн зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг.
Хамгийн чухал нь эдгээр холбоо нь динамик тэнцвэрийн төлөвт байгаа бөгөөд тэдгээр холбоотой мицеллүүд гадны хүчний нөлөөнд өртөх үед байрлалаа тохируулж чаддаг тул бүрхүүл нь тэгшлэх шинж чанартай байдаг. Үүнээс гадна, молекул нь хэд хэдэн мицеллтэй тул энэ бүтэц нь усны молекулуудын шилжих хандлагыг бууруулж, улмаар усан фазын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг.
(2) Бүрээсний үүрэг
Холбоотой өтгөрүүлэгчдийн ихэнх нь полиуретан бөгөөд тэдгээрийн харьцангуй молекул жин нь 103-104 градусын хооронд байдаг бөгөөд энэ нь ердийн полиакрилийн хүчил болон 105-106 градусын хооронд харьцангуй молекул жинтэй целлюлозын өтгөрүүлэгчээс хоёр градусаар бага юм. Бага молекул жинтэй тул чийгшүүлсний дараах үр дүнтэй эзэлхүүний өсөлт бага байдаг тул түүний зуурамтгай чанарын муруй нь холбоогүй өтгөрүүлэгчийнхээс хавтгай юм.
Холбоотой өтгөрүүлэгчийн молекул жин багатай тул усны фаз дахь молекул хоорондын орооцолдол хязгаарлагдмал тул усны фазад өтгөрүүлэх нөлөө нь ач холбогдолгүй юм. Бага зүсэлтийн хурдны хязгаарт молекулуудын хоорондох холбооны хувиргалт нь молекулуудын хоорондох холбооны эвдрэлээс илүү бөгөөд бүхэл систем нь төрөлхийн түдгэлзүүлэлт ба тархалтын төлөвийг хадгалж, зуурамтгай чанар нь тархалтын орчин (ус)-ын зуурамтгай чанарт ойрхон байдаг. Тиймээс холбоотой өтгөрүүлэгч нь усан суурьтай будгийн системийг бага зүсэлтийн хурдны бүсэд байх үед бага харагдахуйц зуурамтгай чанарыг харуулдаг.
Ассоциатив өтгөрүүлэгч нь тархсан фазын хэсгүүдийн хоорондын холбооноос шалтгаалан молекулуудын хоорондох потенциал энергийг нэмэгдүүлдэг. Ийм байдлаар өндөр зүсэлтийн хурдаар молекулуудын хоорондын холбоог таслахад илүү их энерги шаардагдах бөгөөд ижил зүсэлтийн деформацид хүрэхэд шаардагдах зүсэлтийн хүч нь мөн их байдаг тул систем нь өндөр зүсэлтийн хурдаар илүү өндөр зүсэлтийн хурдыг харуулдаг. Илэрхий зуурамтгай чанар. Өндөр зүсэлтийн зуурамтгай чанар, бага зүсэлтийн зуурамтгай чанар нь будгийн реологийн шинж чанарт нийтлэг өтгөрүүлэгч дутагдлыг нөхөж чадна, өөрөөр хэлбэл латекс будгийн шингэний чанарыг тохируулахын тулд хоёр өтгөрүүлэгчийг хослуулан ашиглаж болно. Зузаан хальс болон бүрхүүлийн хальсны урсгалын цогц шаардлагыг хангахын тулд хувьсах гүйцэтгэл.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 4-р сарын 28