1. Definizzjoni u funzjoni ta' sustanza li tgħaqqad
L-addittivi li jistgħu jżidu b'mod sinifikanti l-viskożità taż-żebgħa bbażata fuq l-ilma jissejħu sustanzi li jħaxxnu.
L-aġenti li jħaxxnu għandhom rwol importanti fil-produzzjoni, il-ħażna u l-kostruzzjoni tal-kisi.
Il-funzjoni ewlenija tal-sustanza li tgħaqqad hija li żżid il-viskożità tal-kisi biex tissodisfa r-rekwiżiti ta' stadji differenti ta' użu. Madankollu, il-viskożità meħtieġa mill-kisi fi stadji differenti hija differenti. Eż.:
Matul il-proċess tal-ħażna, huwa mixtieq li jkun hemm viskożità għolja biex il-pigment ma joqgħodx fil-qiegħ;
Matul il-proċess tal-kostruzzjoni, huwa mixtieq li jkun hemm viskożità moderata biex jiġi żgurat li ż-żebgħa tkun tista' titpinġa sew mingħajr ma tittebba' wisq iż-żebgħa;
Wara l-kostruzzjoni, huwa ttamat li l-viskożità tista' terġa' lura malajr għal viskożità għolja wara dewmien qasir ta' żmien (proċess ta' livellar) biex tevita li l-materjal iċedi.
Il-fluwidità tal-kisi li jinġarr mill-ilma mhijiex Newtonjana.
Meta l-viskożità taż-żebgħa tonqos biż-żieda tal-forza shear, din tissejjaħ fluwidu pseudoplastiku, u l-biċċa l-kbira taż-żebgħa hija fluwidu pseudoplastiku.
Meta l-imġiba tal-fluss ta' fluwidu psewdoplastiku tkun relatata mal-istorja tiegħu, jiġifieri, tiddependi fuq il-ħin, jissejjaħ fluwidu tixotropiku.
Meta nimmanifatturaw kisi, ħafna drabi nippruvaw konxjament nagħmlu l-kisi tixotropiku, bħaż-żieda ta' addittivi.
Meta t-tixotropija tal-kisi tkun xierqa, tista' ssolvi l-kontradizzjonijiet tad-diversi stadji tal-kisi, u tissodisfa l-ħtiġijiet tekniċi tal-viskożità differenti tal-kisi fl-istadji tal-ħażna, tal-livellar tal-kostruzzjoni, u tat-tnixxif.
Xi sustanzi li jħaxxnu jistgħu jagħtu liż-żebgħa tixotropija għolja, sabiex ikollha viskożità ogħla meta tkun wieqfa jew b'rata baxxa ta' shear (bħal fil-ħażna jew fit-trasport), sabiex jipprevjenu li l-pigment fiż-żebgħa joqgħod fil-qiegħ. U taħt rata għolja ta' shear (bħal fil-proċess tal-kisi), ikollha viskożità baxxa, sabiex il-kisi jkollu fluss u livellar suffiċjenti.
It-tixotropija hija rappreżentata mill-indiċi tixotropiku TI u mkejla bil-viskometru Brookfield.
TI = viskożità (imkejla b'6r/min)/viskożità (imkejla b'60r/min)
2. Tipi ta' sustanzi li jħaxxnu u l-effetti tagħhom fuq il-proprjetajiet tal-kisi
(1) Tipi F'termini ta' kompożizzjoni kimika, l-aġenti li jħaxxnu huma maqsuma f'żewġ kategoriji: organiċi u inorganiċi.
Tipi inorganiċi jinkludu bentonite, attapulgite, silikat tal-manjeżju tal-aluminju, silikat tal-manjeżju tal-litju, eċċ., tipi organiċi bħal metil ċelluloża, idrossietil ċelluloża, poliakrilat, polimetakrilat, aċidu akriliku jew metil akriliku omopolimeru jew kopolimeru u polyurethane eċċ.
Mill-perspettiva tal-influwenza fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-kisi, l-aġenti li jħaxxnu huma maqsuma f'aġenti li jħaxxnu tixotropiċi u aġenti li jħaxxnu assoċjattivi. F'termini ta' rekwiżiti ta' prestazzjoni, l-ammont ta' aġenti li jħaxxnu għandu jkun inqas u l-effett ta' ħaxxen għandu jkun tajjeb; mhux faċli li jiġi erodat mill-enzimi; meta t-temperatura jew il-valur tal-pH tas-sistema jinbidlu, il-viskożità tal-kisi ma titnaqqasx b'mod sinifikanti, u l-pigment u l-mili ma jiġux flokkulati. ; Stabbiltà tajba tal-ħażna; żamma tajba tal-ilma, l-ebda fenomenu ovvju ta' ragħwa u l-ebda effetti ħżiena fuq il-prestazzjoni tal-film tal-kisi.
①Sustanzi li jħaxxnu ċ-ċelluloża
L-aġenti li jħaxxnu ċ-ċelluloża użati fil-kisi huma prinċipalment metilċelluloża, idrossietilċelluloża u idrossipropilmetilċelluloża, u dawn tal-aħħar tnejn huma aktar komunement użati.
Iċ-ċelluloża idrossietil hija prodott miksub billi l-gruppi idrossiliċi fuq l-unitajiet tal-glukożju taċ-ċelluloża naturali jiġu sostitwiti bi gruppi idrossiliċi. L-ispeċifikazzjonijiet u l-mudelli tal-prodotti huma prinċipalment distinti skont il-grad ta' sostituzzjoni u l-viskożità.
Il-varjetajiet ta' idrossietil ċelluloża huma wkoll maqsuma f'tip ta' dissoluzzjoni normali, tip ta' dispersjoni rapida u tip ta' stabbiltà bijoloġika. F'dak li għandu x'jaqsam mal-metodu ta' użu, l-idrossietil ċelluloża tista' tiżdied fi stadji differenti fil-proċess tal-produzzjoni tal-kisi. It-tip ta' dispersjoni rapida jista' jiżdied direttament fil-forma ta' trab niexef. Madankollu, il-valur tal-pH tas-sistema qabel iż-żieda għandu jkun inqas minn 7, prinċipalment minħabba li l-idrossietil ċelluloża tinħall bil-mod f'valur ta' pH baxx, u hemm biżżejjed ħin biex l-ilma jidħol ġewwa l-partiċelli, u mbagħad il-valur tal-pH jiżdied biex tinħall malajr. Passi korrispondenti jistgħu jintużaw ukoll biex tipprepara ċerta konċentrazzjoni ta' soluzzjoni tal-kolla u żżidha mas-sistema tal-kisi.
Idrossipropilmetilċellulożahuwa prodott miksub billi l-grupp idrossiliku fuq l-unità tal-glukożju taċ-ċelluloża naturali jiġi sostitwit bi grupp metossiku, filwaqt li l-parti l-oħra tiġi sostitwita bi grupp idrossiliku. L-effett ta' ħxuna tiegħu huwa bażikament l-istess bħal dak tal-idrossietil ċelluloża. U huwa reżistenti għad-degradazzjoni enżimatika, iżda s-solubilità tiegħu fl-ilma mhijiex tajba daqs dik tal-idrossietil ċelluloża, u għandu l-iżvantaġġ li jifforma ġel meta jissaħħan. Għall-idrossipropilmetilċelluloża ttrattata bil-wiċċ, tista' tiżdied direttament mal-ilma meta tintuża. Wara li tħawwad u tferrex, żid sustanzi alkalini bħall-ilma tal-ammonja biex taġġusta l-valur tal-pH għal 8-9, u ħawwad sakemm tinħall kompletament. Għal idrossipropilmetilċelluloża mingħajr trattament tal-wiċċ, tista' tixxarrab u tintefaħ b'ilma sħun 'il fuq minn 85°C qabel l-użu, u mbagħad titkessaħ għat-temperatura tal-kamra, imbagħad titħawwad b'ilma kiesaħ jew ilma bis-silġ biex tinħall kompletament.
②Aġent li jħaxxen inorganiku
Dan it-tip ta' sustanza li tħaxxen hija prinċipalment xi prodotti tat-tafal attivat, bħal bentonite, tafal tas-silikat tal-manjeżju u l-aluminju, eċċ. Huwa kkaratterizzat minn li minbarra l-effett li jħaxxen, għandu wkoll effett ta' sospensjoni tajjeb, jista' jipprevjeni l-għarqa, u ma jaffettwax ir-reżistenza għall-ilma tal-kisi. Wara li l-kisi jkun niexef u ffurmat f'film, jaġixxi bħala mili fil-film tal-kisi, eċċ. Il-fattur sfavorevoli huwa li jaffettwa b'mod sinifikanti l-livellar tal-kisi.
③ Sustanza li tħaxxen il-polimeru sintetiku
Sustanzi li jħaxxnu polimeriċi sintetiċi jintużaw l-aktar fl-akriliku u l-poliuretan (sustanzi li jħaxxnu assoċjattivi). Sustanzi li jħaxxnu akriliċi huma l-aktar polimeri akriliċi li fihom gruppi karbossiliċi. Fl-ilma b'valur ta' pH ta' 8-10, il-grupp karbossiliku jiddissoċja u jintefaħ; meta l-valur tal-pH ikun akbar minn 10, jinħall fl-ilma u jitlef l-effett li jħaxxen, għalhekk l-effett li jħaxxen huwa sensittiv ħafna għall-valur tal-pH.
Il-mekkaniżmu ta' ħxuna tal-sustanza li tgħaqqad l-akrilat huwa li l-partiċelli tiegħu jistgħu jiġu assorbiti fuq il-wiċċ tal-partiċelli tal-latex fiż-żebgħa, u jiffurmaw saff ta' kisi wara nefħa alkali, li jżid il-volum tal-partiċelli tal-latex, ifixkel il-moviment Brownian tal-partiċelli, u jżid il-viskożità tas-sistema taż-żebgħa. ; It-tieni, in-nefħa tal-sustanza li tgħaqqad iżżid il-viskożità tal-fażi tal-ilma.
(2) L-influwenza tal-addittiv fuq il-proprjetajiet tal-kisi
L-effett tat-tip ta' sustanza li tgħaqqad fuq il-proprjetajiet reoloġiċi tal-kisi huwa kif ġej:
Meta l-ammont ta' sustanza li tagħqad tiżdied, il-viskożità statika taż-żebgħa tiżdied b'mod sinifikanti, u x-xejra tal-bidla fil-viskożità hija bażikament konsistenti meta tkun soġġetta għal forza ta' shear esterna.
Bl-effett ta' sustanza li tagħqad, il-viskożità taż-żebgħa tinżel malajr meta tkun soġġetta għal forza ta' shear, u turi psewdoplastiċità.
Bl-użu ta' sustanza li tgħaqqad iċ-ċelluloża modifikata idrofobikament (bħal EBS451FQ), b'rati għoljin ta' shear, il-viskożità xorta tibqa' għolja meta l-ammont ikun kbir.
Bl-użu ta' sustanzi li jħaxxnu l-poliuretan assoċjattivi (bħal WT105A), b'rati għoljin ta' shear, il-viskożità xorta tibqa' għolja meta l-ammont ikun kbir.
Bl-użu ta' sustanzi li jħaxxnu l-akriliċi (bħal ASE60), għalkemm il-viskożità statika tiżdied malajr meta l-ammont ikun kbir, il-viskożità tonqos malajr b'rata ogħla ta' shear.
3. Sustanza li tħaxxen assoċjattiva
(1) mekkaniżmu ta' ħxuna
L-etere taċ-ċelluloża u sustanzi li jħaxxnu l-akriliku li jintefħu bl-alkali jistgħu biss jeħxienu l-fażi tal-ilma, iżda m'għandhom l-ebda effett ta' ħxuna fuq komponenti oħra fiż-żebgħa bbażata fuq l-ilma, u lanqas ma jistgħu jikkawżaw interazzjoni sinifikanti bejn il-pigmenti fiż-żebgħa u l-partiċelli tal-emulsjoni, għalhekk ir-reoloġija taż-żebgħa ma tistax tiġi aġġustata.
L-aġenti li jħaxxnu assoċjattivi huma kkaratterizzati billi minbarra li jeħxienu permezz tal-idratazzjoni, jeħxienu wkoll permezz ta' assoċjazzjonijiet bejniethom, ma' partiċelli mxerrda, u ma' komponenti oħra fis-sistema. Din l-assoċjazzjoni tiddiżassoċja ruħha b'rati għoljin ta' shear u terġa' tassoċja ruħha b'rati baxxi ta' shear, li tippermetti li r-reoloġija tal-kisi tiġi aġġustata.
Il-mekkaniżmu ta' ħxuna tal-aġent li jħaxxen assoċjattiv huwa li l-molekula tiegħu hija katina idrofilika lineari, kompost polimeriku bi gruppi lipofiliċi fiż-żewġt itruf, jiġifieri, għandu gruppi idrofiliċi u idrofobiċi fl-istruttura, għalhekk għandu l-karatteristiċi tan-natura ta' molekuli surfactant. Molekuli ta' sustanza li tħaxxen bħal dawn mhux biss jistgħu idrat u jintefħu biex jeħxienu l-fażi tal-ilma, iżda wkoll jiffurmaw miċelli meta l-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni akwea tagħhom taqbeż ċertu valur. Il-miċelli jistgħu jassoċjaw ruħhom mal-partiċelli polimeriċi tal-emulsjoni u l-partiċelli tal-pigment li jkunu assorbew id-dispersant biex jiffurmaw struttura ta' netwerk tridimensjonali, u huma interkonnessi u mħabbla biex iżidu l-viskożità tas-sistema.
Aktar importanti minn hekk, dawn l-assoċjazzjonijiet ikunu fi stat ta’ bilanċ dinamiku, u dawk il-miċelli assoċjati jistgħu jaġġustaw il-pożizzjonijiet tagħhom meta jkunu soġġetti għal forzi esterni, sabiex il-kisi jkollu proprjetajiet ta’ livellar. Barra minn hekk, peress li l-molekula għandha diversi miċelli, din l-istruttura tnaqqas it-tendenza tal-molekuli tal-ilma li jemigraw u b’hekk iżżid il-viskożità tal-fażi akwea.
(2) Ir-rwol fil-kisi
Il-biċċa l-kbira tal-sustanzi li jħaxxnu assoċjattivi huma poliuretani, u l-piżijiet molekulari relattivi tagħhom huma bejn 103-104 ordnijiet ta' kobor, żewġ ordnijiet ta' kobor inqas mill-aċidu poliakriliku ordinarju u s-sustanzi li jħaxxnu taċ-ċelluloża b'piżijiet molekulari relattivi bejn 105-106. Minħabba l-piż molekulari baxx, iż-żieda effettiva fil-volum wara l-idratazzjoni hija inqas, għalhekk il-kurva tal-viskożità tagħha hija aktar ċatta minn dik ta' sustanzi li jħaxxnu mhux assoċjattivi.
Minħabba l-piż molekulari baxx tal-aġent li jħaxxen assoċjattiv, it-tħabbil intermolekulari tiegħu fil-fażi tal-ilma huwa limitat, għalhekk l-effett ta' ħxuna tiegħu fuq il-fażi tal-ilma mhuwiex sinifikanti. Fil-medda ta' rata baxxa ta' shear, il-konverżjoni ta' assoċjazzjoni bejn il-molekuli hija aktar mill-qerda ta' assoċjazzjoni bejn il-molekuli, is-sistema kollha żżomm stat inerenti ta' sospensjoni u dispersjoni, u l-viskożità hija qrib il-viskożità tal-mezz ta' dispersjoni (ilma). Għalhekk, l-aġent li jħaxxen assoċjattiv jagħmel is-sistema taż-żebgħa bbażata fuq l-ilma turi viskożità apparenti aktar baxxa meta tkun fir-reġjun ta' rata baxxa ta' shear.
Sustanzi li jħaxxnu assoċjattivi jżidu l-enerġija potenzjali bejn il-molekuli minħabba l-assoċjazzjoni bejn il-partiċelli fil-fażi mxerrda. B'dan il-mod, hija meħtieġa aktar enerġija biex tinkiser l-assoċjazzjoni bejn il-molekuli b'rati għoljin ta' shear, u l-forza ta' shear meħtieġa biex tinkiseb l-istess tensjoni ta' shear hija wkoll akbar, sabiex is-sistema turi rata ta' shear ogħla b'rati għoljin ta' shear. Viskożità apparenti. Il-viskożità ogħla ta' shear għoli u l-viskożità aktar baxxa ta' shear baxx jistgħu sempliċement jikkumpensaw għan-nuqqas ta' sustanzi li jħaxxnu komuni fil-proprjetajiet reoloġiċi taż-żebgħa, jiġifieri, iż-żewġ sustanzi li jħaxxnu jistgħu jintużaw flimkien biex jaġġustaw il-fluwidità taż-żebgħa tal-latex. Prestazzjoni varjabbli, biex tissodisfa r-rekwiżiti komprensivi tal-kisi f'film oħxon u l-fluss tal-film tal-kisi.
Ħin tal-posta: 28 ta' April 2024