१. जाडसरची व्याख्या आणि कार्य
पाण्यावर आधारित पेंट्सची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या वाढवू शकणाऱ्या अॅडिटीव्हला जाडसर म्हणतात.
कोटिंग्जचे उत्पादन, साठवणूक आणि बांधकाम यामध्ये जाडसर घटक महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
जाडसरचे मुख्य कार्य म्हणजे वापराच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी कोटिंगची चिकटपणा वाढवणे. तथापि, वेगवेगळ्या टप्प्यांवर कोटिंगला आवश्यक असलेली चिकटपणा वेगळी असते. उदा.
साठवण प्रक्रियेदरम्यान, रंगद्रव्य स्थिर होण्यापासून रोखण्यासाठी उच्च चिकटपणा असणे इष्ट आहे;
बांधकाम प्रक्रियेदरम्यान, जास्त रंगाचे डाग न पडता रंगाची चांगली ब्रशबिलिटी सुनिश्चित करण्यासाठी मध्यम चिकटपणा असणे इष्ट आहे;
बांधकामानंतर, अशी आशा आहे की थोड्या वेळाच्या अंतरानंतर (सतलीकरण प्रक्रिया) चिकटपणा लवकर उच्च चिकटपणावर परत येईल जेणेकरून तो सॅगिंग होऊ नये.
पाण्यापासून बनवलेल्या कोटिंग्जची तरलता नॉन-न्यूटोनियन असते.
जेव्हा पेंटची चिकटपणा कातरण्याच्या शक्तीच्या वाढीसह कमी होते, तेव्हा त्याला स्यूडोप्लास्टिक द्रव म्हणतात आणि बहुतेक पेंट स्यूडोप्लास्टिक द्रव असतो.
जेव्हा स्यूडोप्लास्टिक द्रवपदार्थाचे प्रवाह वर्तन त्याच्या इतिहासाशी संबंधित असते, म्हणजेच ते वेळेवर अवलंबून असते, तेव्हा त्याला थिक्सोट्रॉपिक द्रवपदार्थ म्हणतात.
कोटिंग्ज बनवताना, आपण अनेकदा जाणीवपूर्वक कोटिंग्ज थिक्सोट्रॉपिक बनवण्याचा प्रयत्न करतो, जसे की अॅडिटीव्हज जोडणे.
जेव्हा कोटिंगची थिक्सोट्रॉपी योग्य असते, तेव्हा ते कोटिंगच्या विविध टप्प्यांमधील विरोधाभास सोडवू शकते आणि स्टोरेज, बांधकाम समतलीकरण आणि कोरडे करण्याच्या टप्प्यांमध्ये कोटिंगच्या वेगवेगळ्या चिकटपणाच्या तांत्रिक गरजा पूर्ण करू शकते.
काही जाडसर पेंटला उच्च थिक्सोट्रॉपी देऊ शकतात, जेणेकरून विश्रांतीच्या वेळी किंवा कमी कातरण्याच्या दराने (जसे की स्टोरेज किंवा वाहतूक) त्याची चिकटपणा जास्त असेल, जेणेकरून पेंटमधील रंगद्रव्य स्थिर होण्यापासून रोखता येईल. आणि उच्च कातरण्याच्या दराने (जसे की कोटिंग प्रक्रियेत), त्याची चिकटपणा कमी असेल, ज्यामुळे कोटिंगमध्ये पुरेसा प्रवाह आणि समतलता असेल.
थिक्सोट्रॉपी थिक्सोट्रॉपिक इंडेक्स TI द्वारे दर्शविली जाते आणि ब्रुकफील्ड व्हिस्कोमीटरने मोजली जाते.
TI=स्निग्धता (६ आर/मिनिट मोजली)/स्निग्धता (६० आर/मिनिट मोजली)
२. जाडसरांचे प्रकार आणि त्यांचे कोटिंग गुणधर्मांवर होणारे परिणाम
(१) प्रकार रासायनिक रचनेच्या बाबतीत, जाडसर दोन श्रेणींमध्ये विभागले जातात: सेंद्रिय आणि अजैविक.
अजैविक प्रकारांमध्ये बेंटोनाइट, अ‍ॅटापुल्गाइट, अॅल्युमिनियम मॅग्नेशियम सिलिकेट, लिथियम मॅग्नेशियम सिलिकेट इत्यादी, सेंद्रिय प्रकार जसे की मिथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज, पॉलीअ‍ॅक्रिलेट, पॉलीमेथाक्रिलेट, अॅक्रेलिक अॅसिड किंवा मिथाइल अॅक्रेलिक होमोपॉलिमर किंवा कोपॉलिमर आणि पॉलीयुरेथेन इत्यादींचा समावेश आहे.
कोटिंग्जच्या रिओलॉजिकल गुणधर्मांवरील प्रभावाच्या दृष्टिकोनातून, जाडसरांना थिक्सोट्रॉपिक जाडसर आणि असोसिएटिव्ह जाडसरमध्ये विभागले जाते. कामगिरीच्या आवश्यकतांच्या बाबतीत, जाडसरचे प्रमाण कमी असले पाहिजे आणि जाडसर प्रभाव चांगला असावा; एन्झाईम्सद्वारे ते क्षीण होणे सोपे नाही; जेव्हा सिस्टमचे तापमान किंवा पीएच मूल्य बदलते तेव्हा कोटिंगची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या कमी होणार नाही आणि रंगद्रव्य आणि फिलर फ्लोक्युलेटेड होणार नाही. ; चांगली साठवण स्थिरता; चांगले पाणी धारणा, स्पष्ट फोमिंगची घटना नाही आणि कोटिंग फिल्मच्या कामगिरीवर कोणतेही प्रतिकूल परिणाम नाहीत.
①सेल्युलोज जाडसर
कोटिंग्जमध्ये वापरले जाणारे सेल्युलोज जाडसर हे प्रामुख्याने मिथाइलसेल्युलोज, हायड्रॉक्सीइथिलसेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीप्रोपिलमिथाइलसेल्युलोज आहेत आणि नंतरचे दोन अधिक सामान्यतः वापरले जातात.
हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज हे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लुकोज युनिट्सवरील हायड्रॉक्सिल गटांना हायड्रॉक्सीथिल गटांनी बदलून मिळवलेले उत्पादन आहे. उत्पादनांची वैशिष्ट्ये आणि मॉडेल्स प्रामुख्याने प्रतिस्थापन आणि चिकटपणाच्या डिग्रीनुसार ओळखली जातात.
हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजच्या जाती सामान्य विघटन प्रकार, जलद विघटन प्रकार आणि जैविक स्थिरता प्रकारात देखील विभागल्या जातात. वापरण्याच्या पद्धतीबद्दल, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज कोटिंग उत्पादन प्रक्रियेत वेगवेगळ्या टप्प्यांवर जोडता येतो. जलद-विघटन प्रकार थेट कोरड्या पावडरच्या स्वरूपात जोडता येतो. तथापि, जोडण्यापूर्वी सिस्टमचे pH मूल्य 7 पेक्षा कमी असले पाहिजे, मुख्यतः कारण हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज कमी pH मूल्यावर हळूहळू विरघळते आणि कणांच्या आत पाणी शिरण्यासाठी पुरेसा वेळ असतो आणि नंतर pH मूल्य वाढवले जाते जेणेकरून ते लवकर विरघळेल. गोंद द्रावणाची विशिष्ट सांद्रता तयार करण्यासाठी आणि ते कोटिंग सिस्टममध्ये जोडण्यासाठी संबंधित चरणांचा वापर देखील केला जाऊ शकतो.
हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजहे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लुकोज युनिटवरील हायड्रॉक्सिल ग्रुपला मेथॉक्सी ग्रुपने बदलून मिळवलेले उत्पादन आहे, तर दुसरा भाग हायड्रॉक्सीप्रोपिल ग्रुपने बदलला जातो. त्याचा घट्ट होण्याचा परिणाम मुळात हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोजसारखाच असतो. आणि ते एन्झाइमॅटिक डिग्रेडेशनला प्रतिरोधक आहे, परंतु त्याची पाण्यात विद्राव्यता हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोजइतकी चांगली नाही आणि गरम केल्यावर जेलिंगचा तोटा आहे. पृष्ठभागावर उपचार केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजसाठी, वापरताना ते थेट पाण्यात जोडले जाऊ शकते. ढवळल्यानंतर आणि विरघळल्यानंतर, अमोनिया पाणी सारखे अल्कधर्मी पदार्थ घाला जेणेकरून पीएच मूल्य 8-9 पर्यंत समायोजित होईल आणि पूर्णपणे विरघळेपर्यंत ढवळावे. पृष्ठभागावर उपचार न करता हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजसाठी, वापरण्यापूर्वी ते 85°C पेक्षा जास्त तापमानाच्या गरम पाण्याने भिजवले जाऊ शकते आणि नंतर खोलीच्या तापमानाला थंड केले जाऊ शकते, नंतर ते पूर्णपणे विरघळण्यासाठी थंड पाणी किंवा बर्फाच्या पाण्याने ढवळले जाऊ शकते.
②अकार्बनिक जाडसर
या प्रकारचे जाडसर हे प्रामुख्याने काही सक्रिय मातीचे पदार्थ असतात, जसे की बेंटोनाइट, मॅग्नेशियम अॅल्युमिनियम सिलिकेट क्ले, इत्यादी. त्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे जाडसर होण्याच्या परिणामाव्यतिरिक्त, त्याचा चांगला सस्पेंशन प्रभाव देखील असतो, तो बुडण्यापासून रोखू शकतो आणि कोटिंगच्या पाण्याच्या प्रतिकारावर परिणाम करत नाही. कोटिंग सुकल्यानंतर आणि फिल्ममध्ये तयार झाल्यानंतर, ते कोटिंग फिल्ममध्ये फिलर म्हणून काम करते, इत्यादी. प्रतिकूल घटक म्हणजे ते कोटिंगच्या लेव्हलिंगवर लक्षणीय परिणाम करेल.
③ सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर
सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर बहुतेकदा अॅक्रेलिक आणि पॉलीयुरेथेन (असोसिएटिव्ह जाडसर) मध्ये वापरले जातात. अॅक्रेलिक जाडसर बहुतेकदा कार्बोक्सिल गट असलेले अॅक्रेलिक पॉलिमर असतात. 8-10 च्या pH मूल्याच्या पाण्यात, कार्बोक्सिल गट विरघळतो आणि सुजतो; जेव्हा pH मूल्य 10 पेक्षा जास्त असते तेव्हा ते पाण्यात विरघळते आणि जाडसर होण्याचा प्रभाव गमावते, म्हणून जाडसर होण्याचा प्रभाव pH मूल्याच्या तुलनेत खूप संवेदनशील असतो.
अ‍ॅक्रिलेट जाडसरची जाडसर करण्याची यंत्रणा अशी आहे की त्याचे कण पेंटमधील लेटेक्स कणांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाऊ शकतात आणि अल्कली सूज झाल्यानंतर एक आवरण थर तयार करतात, ज्यामुळे लेटेक्स कणांचे आकारमान वाढते, कणांच्या ब्राउनियन गतीला अडथळा येतो आणि पेंट सिस्टमची चिकटपणा वाढतो. ; दुसरे म्हणजे, जाडसरची सूज पाण्याच्या टप्प्याची चिकटपणा वाढवते.
(२) जाडसर पदार्थाचा कोटिंग गुणधर्मांवर होणारा परिणाम
जाडसरच्या प्रकाराचा कोटिंगच्या रिओलॉजिकल गुणधर्मांवर होणारा परिणाम खालीलप्रमाणे आहे:
जेव्हा जाडसरपणाचे प्रमाण वाढते तेव्हा पेंटची स्थिर चिकटपणा लक्षणीयरीत्या वाढते आणि बाह्य कातरण्याच्या शक्तीच्या अधीन असताना चिकटपणा बदलण्याचा ट्रेंड मुळात सुसंगत असतो.
जाडसर रंगाच्या प्रभावामुळे, जेव्हा पेंटला कातरण्याच्या शक्तीचा सामना करावा लागतो तेव्हा त्याची चिकटपणा वेगाने कमी होतो, ज्यामुळे स्यूडोप्लास्टिकिटी दिसून येते.
हायड्रोफोबिकली मॉडिफाइड सेल्युलोज थिकनर (जसे की EBS451FQ) वापरून, उच्च कातरण्याच्या दरांवर, प्रमाण जास्त असतानाही चिकटपणा जास्त असतो.
असोसिएटिव्ह पॉलीयुरेथेन जाडसर (जसे की WT105A) वापरून, उच्च कातरण्याच्या दरांवर, प्रमाण जास्त असतानाही चिकटपणा जास्त असतो.
अॅक्रेलिक जाडसर (जसे की ASE60) वापरून, जरी प्रमाण जास्त असताना स्थिर चिकटपणा वेगाने वाढतो, परंतु उच्च कातरण्याच्या दराने चिकटपणा वेगाने कमी होतो.
३. असोसिएटिव्ह जाडसर
(१) जाड होण्याची यंत्रणा
सेल्युलोज इथर आणि अल्कली-फुगवता येणारे अॅक्रेलिक जाडसर केवळ पाण्याच्या टप्प्याला घट्ट करू शकतात, परंतु पाण्यावर आधारित पेंटमधील इतर घटकांवर त्यांचा कोणताही घट्टपणाचा परिणाम होत नाही, तसेच ते पेंटमधील रंगद्रव्ये आणि इमल्शनच्या कणांमध्ये महत्त्वपूर्ण परस्परसंवाद घडवून आणू शकत नाहीत, त्यामुळे पेंटची रिओलॉजी समायोजित करता येत नाही.
असोसिएटिव्ह जाडसर हे वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत की ते हायड्रेशनद्वारे जाड होण्याव्यतिरिक्त, ते स्वतःमधील, विखुरलेल्या कणांसह आणि प्रणालीतील इतर घटकांशी असलेल्या संबंधांद्वारे देखील जाड होतात. हे संबंध उच्च कातरण्याच्या दराने वेगळे होते आणि कमी कातरण्याच्या दराने पुन्हा जोडते, ज्यामुळे कोटिंगचे रिओलॉजी समायोजित करता येते.
असोसिएटिव्ह जाडसरची जाडसर यंत्रणा अशी आहे की त्याचा रेणू एक रेषीय हायड्रोफिलिक साखळी आहे, दोन्ही टोकांना लिपोफिलिक गट असलेले एक पॉलिमर कंपाऊंड आहे, म्हणजेच त्याच्या संरचनेत हायड्रोफिलिक आणि हायड्रोफोबिक गट आहेत, म्हणून त्यात सर्फॅक्टंट रेणूंची वैशिष्ट्ये आहेत. असे जाडसर रेणू केवळ पाण्याच्या टप्प्याला जाड करण्यासाठी हायड्रेट आणि फुगू शकत नाहीत, तर जेव्हा त्याच्या जलीय द्रावणाची एकाग्रता एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त होते तेव्हा मायसेल्स देखील तयार करतात. मायसेल्स इमल्शनच्या पॉलिमर कणांशी आणि त्रिमितीय नेटवर्क रचना तयार करण्यासाठी डिस्पर्संटला शोषलेल्या रंगद्रव्य कणांशी संबद्ध होऊ शकतात आणि प्रणालीची चिकटपणा वाढवण्यासाठी एकमेकांशी जोडलेले आणि अडकलेले असतात.
सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे हे संबंध गतिमान संतुलनाच्या स्थितीत आहेत आणि ते संबंधित मायसेल्स बाह्य शक्तींच्या संपर्कात आल्यावर त्यांची स्थिती समायोजित करू शकतात, जेणेकरून कोटिंगमध्ये समतल करण्याचे गुणधर्म असतील. याव्यतिरिक्त, रेणूमध्ये अनेक मायसेल्स असल्याने, ही रचना पाण्याच्या रेणूंच्या स्थलांतराची प्रवृत्ती कमी करते आणि त्यामुळे जलीय अवस्थेची चिकटपणा वाढवते.
(२) कोटिंग्जमधील भूमिका
बहुतेक असोसिएटिव्ह जाडसर हे पॉलीयुरेथेन असतात आणि त्यांचे सापेक्ष आण्विक वजन १०३-१०४ ऑर्डर मॅग्निट्यूड दरम्यान असते, जे सामान्य पॉलीअॅक्रेलिक अॅसिड आणि सेल्युलोज जाडसरपेक्षा दोन ऑर्डर कमी असते ज्यांचे सापेक्ष आण्विक वजन १०५-१०६ दरम्यान असते. कमी आण्विक वजनामुळे, हायड्रेशननंतर प्रभावी आकारमान वाढ कमी असते, म्हणून त्याचा स्निग्धता वक्र नॉन-असोसिएटिव्ह जाडसरपेक्षा सपाट असतो.
असोसिएटिव्ह जाडसरच्या कमी आण्विक वजनामुळे, पाण्याच्या टप्प्यात त्याचा आंतरआण्विक गोंधळ मर्यादित असतो, त्यामुळे पाण्याच्या टप्प्यावर त्याचा जाडसरपणाचा प्रभाव लक्षणीय नसतो. कमी कातरण्याच्या दर श्रेणीमध्ये, रेणूंमधील संबंध रूपांतरण रेणूंमधील संबंध नष्ट होण्यापेक्षा जास्त असते, संपूर्ण प्रणाली अंतर्निहित निलंबन आणि फैलाव स्थिती राखते आणि चिकटपणा फैलाव माध्यमाच्या (पाण्याच्या) चिकटपणाच्या जवळ असतो. म्हणून, असोसिएटिव्ह जाडसरमुळे पाणी-आधारित पेंट सिस्टम कमी कातरण्याच्या दर क्षेत्रात असताना कमी स्पष्ट चिकटपणा प्रदर्शित करते.
असोसिएटिव्ह जाडसर विखुरलेल्या अवस्थेतील कणांमधील संबंधांमुळे रेणूंमधील संभाव्य ऊर्जा वाढवतात. अशाप्रकारे, उच्च कातरण्याच्या दराने रेणूंमधील संबंध तोडण्यासाठी अधिक ऊर्जा आवश्यक असते आणि समान कातरण्याचा ताण साध्य करण्यासाठी आवश्यक असलेले कातरण्याचे बल देखील जास्त असते, जेणेकरून प्रणाली उच्च कातरण्याच्या दराने उच्च कातरण्याचा दर प्रदर्शित करते. स्पष्ट स्निग्धता. उच्च-कातर स्निग्धता आणि कमी कमी-कातर स्निग्धता पेंटच्या रिओलॉजिकल गुणधर्मांमध्ये सामान्य जाडसरांच्या कमतरतेची भरपाई करू शकते, म्हणजेच, लेटेक्स पेंटची तरलता समायोजित करण्यासाठी दोन्ही जाडसर एकत्रितपणे वापरले जाऊ शकतात. जाड फिल्म आणि कोटिंग फिल्म फ्लोमध्ये कोटिंगच्या व्यापक आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी परिवर्तनशील कामगिरी.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-२८-२०२४