నీటి ఆధారిత పెయింట్ చిక్కబరిచే సాంకేతికతపై అత్యంత సంక్షిప్త ట్యుటోరియల్

1. చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థం యొక్క నిర్వచనం మరియు పనితీరు

నీటి ఆధారిత పెయింట్ల చిక్కదనాన్ని గణనీయంగా పెంచగల సంకలితాలను చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థాలు (థిక్కనర్లు) అంటారు.

పూతల ఉత్పత్తి, నిల్వ మరియు నిర్మాణంలో చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాలు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.

వివిధ వినియోగ దశల అవసరాలకు అనుగుణంగా కోటింగ్ యొక్క చిక్కదనాన్ని పెంచడమే థిక్కెనర్ యొక్క ప్రధాన విధి. అయితే, వివిధ దశలలో కోటింగ్‌కు అవసరమయ్యే చిక్కదనం భిన్నంగా ఉంటుంది. ఉదా:

నిల్వ చేసే ప్రక్రియలో, వర్ణద్రవ్యం అడుగున పేరుకుపోకుండా నిరోధించడానికి అధిక స్నిగ్ధత ఉండటం మంచిది;

నిర్మాణ ప్రక్రియ సమయంలో, పెయింట్ అధికంగా మరకలు పడకుండా, బ్రష్‌తో సులభంగా వేయడానికి వీలుగా, మితమైన చిక్కదనం ఉండటం మంచిది;

నిర్మాణం తర్వాత, కుంగిపోకుండా నివారించడానికి, కొద్దిపాటి సమయ వ్యవధి (సమతలీకరణ ప్రక్రియ) తర్వాత స్నిగ్ధత త్వరగా అధిక స్థాయికి తిరిగి వస్తుందని ఆశిస్తున్నారు.

నీటి ఆధారిత పూతల ద్రవత్వం నాన్-న్యూటోనియన్.

కోత బలం పెరిగే కొద్దీ పెయింట్ యొక్క స్నిగ్ధత తగ్గినప్పుడు, దానిని సూడోప్లాస్టిక్ ద్రవం అంటారు, మరియు చాలా వరకు పెయింట్ ఒక సూడోప్లాస్టిక్ ద్రవమే.

ఒక సూడోప్లాస్టిక్ ద్రవం యొక్క ప్రవాహ ప్రవర్తన దాని చరిత్రకు సంబంధించినదిగా, అంటే కాలంపై ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు, దానిని థిక్సోట్రోపిక్ ద్రవం అని అంటారు.

కోటింగ్‌లను తయారుచేసేటప్పుడు, సంకలితాలను జోడించడం వంటి పద్ధతుల ద్వారా వాటిని థిక్సోట్రోపిక్‌గా మార్చడానికి మనం తరచుగా ఉద్దేశపూర్వకంగా ప్రయత్నిస్తాము.

పూత యొక్క థిక్సోట్రోపీ సరైనదిగా ఉన్నప్పుడు, అది పూత యొక్క వివిధ దశలలోని వైరుధ్యాలను పరిష్కరించగలదు మరియు నిల్వ, నిర్మాణ సమతలీకరణ మరియు ఎండబెట్టే దశలలో పూత యొక్క విభిన్న స్నిగ్ధత యొక్క సాంకేతిక అవసరాలను తీర్చగలదు.

కొన్ని చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాలు పెయింట్‌కు అధిక థిక్సోట్రోపీని అందిస్తాయి, తద్వారా పెయింట్ నిశ్చలంగా ఉన్నప్పుడు లేదా తక్కువ షియర్ రేటు (నిల్వ లేదా రవాణా వంటివి) వద్ద అధిక స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది పెయింట్‌లోని వర్ణద్రవ్యం అడుగున పేరుకుపోకుండా నిరోధిస్తుంది. మరియు అధిక షియర్ రేటు (కోటింగ్ ప్రక్రియ వంటివి) వద్ద, ఇది తక్కువ స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా కోటింగ్‌కు తగినంత ప్రవాహం మరియు సమతలం లభిస్తాయి.

థిక్సోట్రోపీని థిక్సోట్రోపిక్ ఇండెక్స్ TI ద్వారా సూచిస్తారు మరియు దీనిని బ్రూక్‌ఫీల్డ్ విస్కోమీటర్‌తో కొలుస్తారు.

TI=స్నిగ్ధత (6r/min వద్ద కొలవబడినది)/స్నిగ్ధత (60r/min వద్ద కొలవబడినది)

2. చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాల రకాలు మరియు పూత లక్షణాలపై వాటి ప్రభావాలు

(1) రకాలు రసాయన కూర్పు పరంగా, చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాలను సేంద్రీయ మరియు అసేంద్రీయ అనే రెండు వర్గాలుగా విభజించారు.

అకర్బన రకాలలో బెంటోనైట్, అట్టపుల్గైట్, అల్యూమినియం మెగ్నీషియం సిలికేట్, లిథియం మెగ్నీషియం సిలికేట్ మొదలైనవి, మరియు కర్బన రకాలలో మిథైల్ సెల్యులోజ్, హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్, పాలీయాక్రిలేట్, పాలీమెథాక్రిలేట్, యాక్రిలిక్ ఆమ్లం లేదా మిథైల్ యాక్రిలిక్ హోమోపాలిమర్ లేదా కోపాలిమర్ మరియు పాలియురేథేన్ మొదలైనవి ఉంటాయి.

పూతల యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలపై ప్రభావం దృష్ట్యా, చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థాలను థిక్సోట్రోపిక్ థిక్కనర్లు మరియు అసోసియేటివ్ థిక్కనర్లుగా విభజించారు. పనితీరు అవసరాల పరంగా, థిక్కనర్ పరిమాణం తక్కువగా ఉండాలి మరియు చిక్కదనాన్నిచ్చే ప్రభావం బాగుండాలి; ఎంజైమ్‌ల ద్వారా సులభంగా క్షయం చెందకూడదు; సిస్టమ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత లేదా pH విలువ మారినప్పుడు, పూత యొక్క స్నిగ్ధత గణనీయంగా తగ్గకూడదు, మరియు పిగ్మెంట్ మరియు ఫిల్లర్ గడ్డకట్టకూడదు; మంచి నిల్వ స్థిరత్వం; మంచి నీటి నిలుపుదల, స్పష్టమైన నురుగు ఏర్పడే దృగ్విషయం లేకపోవడం మరియు పూత పొర పనితీరుపై ఎటువంటి ప్రతికూల ప్రభావాలు లేకపోవడం వంటివి ఉండాలి.

①సెల్యులోజ్ చిక్కగా చేసేది

పూతలలో ఉపయోగించే సెల్యులోజ్ చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థాలు ప్రధానంగా మిథైల్ సెల్యులోజ్, హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ మరియు హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్, మరియు వీటిలో చివరి రెండింటిని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తారు.

సహజ సెల్యులోజ్‌లోని గ్లూకోజ్ యూనిట్లపై ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలను హైడ్రాక్సీఇథైల్ సమూహాలతో భర్తీ చేయడం ద్వారా పొందిన ఉత్పత్తియే హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్. ఈ ఉత్పత్తుల నిర్దేశాలు మరియు నమూనాలు ప్రధానంగా ప్రతిక్షేపణ స్థాయి మరియు స్నిగ్ధతను బట్టి వేరు చేయబడతాయి.

హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ రకాలను కూడా సాధారణ ద్రావణ రకం, వేగవంతమైన వ్యాప్తి రకం మరియు జీవ స్థిరత్వ రకంగా విభజించారు. వినియోగ పద్ధతి విషయానికి వస్తే, కోటింగ్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్‌ను వివిధ దశలలో చేర్చవచ్చు. వేగంగా వ్యాప్తి చెందే రకాన్ని పొడి రూపంలో నేరుగా చేర్చవచ్చు. అయితే, చేర్చే ముందు వ్యవస్థ యొక్క pH విలువ 7 కంటే తక్కువగా ఉండాలి, ఎందుకంటే తక్కువ pH విలువ వద్ద హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ నెమ్మదిగా కరుగుతుంది, మరియు నీరు కణాల లోపలికి చొచ్చుకుపోవడానికి తగినంత సమయం ఉంటుంది, ఆ తర్వాత pH విలువను పెంచడం ద్వారా అది వేగంగా కరుగుతుంది. సంబంధిత దశలను ఉపయోగించి, ఒక నిర్దిష్ట గాఢత గల జిగురు ద్రావణాన్ని తయారు చేసి, దానిని కోటింగ్ వ్యవస్థకు జోడించవచ్చు.

హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్సహజ సెల్యులోజ్ యొక్క గ్లూకోజ్ యూనిట్‌లోని హైడ్రాక్సిల్ సమూహాన్ని మెథాక్సీ సమూహంతో, మరియు మిగిలిన భాగాన్ని హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ సమూహంతో భర్తీ చేయడం ద్వారా ఇది ఒక ఉత్పత్తిగా లభిస్తుంది. దీని చిక్కబరిచే ప్రభావం ప్రాథమికంగా హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది. మరియు ఇది ఎంజైమాటిక్ క్షీణతను నిరోధిస్తుంది, కానీ దీని నీటిలో కరిగే గుణం హైడ్రాక్సీఇథైల్ సెల్యులోజ్ అంత మంచిది కాదు, మరియు వేడి చేసినప్పుడు జెల్ లాగా మారే ప్రతికూలత దీనికి ఉంది. ఉపరితల చికిత్స చేయబడిన హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్‌ను ఉపయోగించేటప్పుడు నేరుగా నీటిలో కలపవచ్చు. కలిపి, వ్యాప్తి చేసిన తర్వాత, pH విలువను 8-9కి సర్దుబాటు చేయడానికి అమ్మోనియా నీరు వంటి క్షార పదార్థాలను జోడించి, పూర్తిగా కరిగే వరకు కలపాలి. ఉపరితల చికిత్స చేయని హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్‌ను ఉపయోగించే ముందు 85°C కంటే ఎక్కువ వేడి నీటిలో నానబెట్టి, ఉబ్బేలా చేసి, ఆపై గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లార్చి, పూర్తిగా కరిగించడానికి చల్లటి నీరు లేదా మంచు నీటితో కలపవచ్చు.

② అకర్బన చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థం

ఈ రకమైన చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థం ప్రధానంగా బెంటోనైట్, మెగ్నీషియం అల్యూమినియం సిలికేట్ క్లే మొదలైన కొన్ని యాక్టివేటెడ్ క్లే ఉత్పత్తులు. దీని ప్రత్యేకత ఏమిటంటే, ఇది చిక్కదనాన్ని ఇవ్వడమే కాకుండా, మంచి సస్పెన్షన్ ప్రభావాన్ని కూడా కలిగి ఉంటుంది, కుంగిపోకుండా నివారిస్తుంది మరియు కోటింగ్ యొక్క నీటి నిరోధకతను ప్రభావితం చేయదు. కోటింగ్ ఆరిపోయి ఒక పొరగా ఏర్పడిన తర్వాత, ఇది కోటింగ్ పొరలో ఫిల్లర్‌గా పనిచేస్తుంది. దీనిలోని ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఇది కోటింగ్ యొక్క సమతలాన్ని గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

③ సింథటిక్ పాలిమర్ చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థం

సింథటిక్ పాలిమర్ థిక్కెనర్‌లను ఎక్కువగా యాక్రిలిక్ మరియు పాలియురేథేన్‌లో (అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్‌లు) ఉపయోగిస్తారు. యాక్రిలిక్ థిక్కెనర్‌లు అనేవి ఎక్కువగా కార్బాక్సిల్ గ్రూపులను కలిగి ఉన్న యాక్రిలిక్ పాలిమర్‌లు. 8-10 pH విలువ ఉన్న నీటిలో, కార్బాక్సిల్ గ్రూప్ విడిపోయి ఉబ్బుతుంది; pH విలువ 10 కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది నీటిలో కరిగిపోయి చిక్కదనాన్నిచ్చే ప్రభావాన్ని కోల్పోతుంది, కాబట్టి చిక్కదనాన్నిచ్చే ప్రభావం pH విలువకు చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది.

యాక్రిలేట్ థిక్కెనర్ యొక్క చిక్కబరిచే విధానం ఏమిటంటే, దాని కణాలు పెయింట్‌లోని లేటెక్స్ కణాల ఉపరితలంపై అధిశోషించబడి, క్షారంతో ఉబ్బిన తర్వాత ఒక పూత పొరను ఏర్పరుస్తాయి. ఇది లేటెక్స్ కణాల పరిమాణాన్ని పెంచి, కణాల బ్రౌనియన్ చలనాన్ని నిరోధించి, పెయింట్ వ్యవస్థ యొక్క స్నిగ్ధతను పెంచుతుంది. రెండవది, థిక్కెనర్ ఉబ్బడం వల్ల నీటి దశ యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతుంది.

(2) పూత లక్షణాలపై చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థం యొక్క ప్రభావం

పూత యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలపై చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థం రకం యొక్క ప్రభావం ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

చిక్కదనాన్నిచ్చే పదార్థం పరిమాణం పెరిగినప్పుడు, పెయింట్ యొక్క స్థిర స్నిగ్ధత గణనీయంగా పెరుగుతుంది మరియు బాహ్య కోత బలానికి గురైనప్పుడు స్నిగ్ధత మార్పు ధోరణి ప్రాథమికంగా స్థిరంగా ఉంటుంది.

థిక్కెనర్ ప్రభావం వల్ల, పెయింట్‌ను కోత బలానికి గురిచేసినప్పుడు దాని స్నిగ్ధత వేగంగా తగ్గి, సూడోప్లాస్టిసిటీని ప్రదర్శిస్తుంది.

హైడ్రోఫోబికల్‌గా మార్పు చేయబడిన సెల్యులోజ్ థిక్కెనర్‌ను (EBS451FQ వంటిది) ఉపయోగించినప్పుడు, అధిక షియర్ రేట్ల వద్ద, పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే స్నిగ్ధత ఇప్పటికీ అధికంగా ఉంటుంది.

WT105A వంటి అసోసియేటివ్ పాలియురేథేన్ థిక్కెనర్లను ఉపయోగించినప్పుడు, అధిక షియర్ రేట్ల వద్ద, వాటి పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే స్నిగ్ధత ఇప్పటికీ అధికంగా ఉంటుంది.

యాక్రిలిక్ థిక్కెనర్లను (ASE60 వంటివి) ఉపయోగించినప్పుడు, వాటి పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే స్టాటిక్ విస్కోసిటీ వేగంగా పెరిగినప్పటికీ, అధిక షియర్ రేటు వద్ద విస్కోసిటీ వేగంగా తగ్గుతుంది.

3. అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్

(1) చిక్కబడే విధానం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ మరియు క్షారంతో ఉబ్బే యాక్రిలిక్ చిక్కదనాన్ని పెంచే పదార్థాలు నీటి భాగాన్ని మాత్రమే చిక్కబరచగలవు, కానీ నీటి ఆధారిత పెయింట్‌లోని ఇతర భాగాలపై వాటికి చిక్కదనాన్ని పెంచే ప్రభావం ఉండదు. అలాగే, అవి పెయింట్‌లోని వర్ణద్రవ్యాలకు మరియు ఎమల్షన్ కణాలకు మధ్య గణనీయమైన చర్యను కలిగించలేవు, కాబట్టి పెయింట్ యొక్క రియాలజీని సర్దుబాటు చేయడం సాధ్యం కాదు.

అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్‌ల యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే, అవి హైడ్రేషన్ ద్వారా చిక్కబడటమే కాకుండా, తమలో తాము, విక్షేపిత కణాలతో, మరియు వ్యవస్థలోని ఇతర భాగాలతో అనుబంధాల ద్వారా కూడా చిక్కబడతాయి. ఈ అనుబంధం అధిక షియర్ రేట్ల వద్ద విడిపోయి, తక్కువ షియర్ రేట్ల వద్ద తిరిగి ఏర్పడుతుంది, దీనివల్ల కోటింగ్ యొక్క రియాలజీని సర్దుబాటు చేయడానికి వీలవుతుంది.

అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్ యొక్క చిక్కదనాన్ని పెంచే విధానం ఏమిటంటే, దాని అణువు ఒక సరళ హైడ్రోఫిలిక్ గొలుసు, అంటే రెండు చివర్లలో లిపోఫిలిక్ సమూహాలు కలిగిన ఒక పాలిమర్ సమ్మేళనం. దీని నిర్మాణంలో హైడ్రోఫిలిక్ మరియు హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాలు ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది సర్ఫ్యాక్టెంట్ అణువుల స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇటువంటి థిక్కెనర్ అణువులు జల ద్రావణ గాఢత పెరిగి, నీటి దశను చిక్కగా చేయడమే కాకుండా, వాటి జల ద్రావణం యొక్క గాఢత ఒక నిర్దిష్ట విలువను మించినప్పుడు మైసెల్స్‌ను కూడా ఏర్పరుస్తాయి. ఈ మైసెల్స్, ఎమల్షన్‌లోని పాలిమర్ కణాలతో మరియు డిస్పర్సెంట్‌ను శోషించుకున్న వర్ణద్రవ్య కణాలతో కలిసి ఒక త్రిమితీయ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఇవి ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి, పెనవేసుకుని వ్యవస్థ యొక్క స్నిగ్ధతను పెంచుతాయి.

మరింత ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, ఈ అనుబంధాలు ఒక గతిశీల సమతుల్య స్థితిలో ఉంటాయి, మరియు ఆ అనుబంధ మైసెల్లు బాహ్య శక్తులకు లోనైనప్పుడు వాటి స్థానాలను సర్దుబాటు చేసుకోగలవు, తద్వారా పూత సమతలీకరణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, అణువులో అనేక మైసెల్లు ఉన్నందున, ఈ నిర్మాణం నీటి అణువుల వలస వెళ్ళే ధోరణిని తగ్గిస్తుంది మరియు తద్వారా జల ద్రావణం యొక్క స్నిగ్ధతను పెంచుతుంది.

(2) పూతలలో పాత్ర

చాలా వరకు అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్‌లు పాలియురేథేన్‌లు, మరియు వాటి సాపేక్ష అణుభారాలు 10³-10⁴ పరిమాణ క్రమాల మధ్య ఉంటాయి. ఇది 10⁵-10⁶ మధ్య సాపేక్ష అణుభారాలు కలిగిన సాధారణ పాలియాక్రిలిక్ ఆమ్లం మరియు సెల్యులోజ్ థిక్కెనర్‌ల కంటే రెండు పరిమాణ క్రమాలు తక్కువ. తక్కువ అణుభారం కారణంగా, హైడ్రేషన్ తర్వాత ప్రభావవంతమైన ఘనపరిమాణం పెరుగుదల తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి దీని స్నిగ్ధత వక్రరేఖ నాన్-అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్‌ల కంటే చదునుగా ఉంటుంది.

అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్ యొక్క తక్కువ అణుభారం కారణంగా, నీటి దశలో దాని అంతర అణువుల చిక్కు పరిమితంగా ఉంటుంది, కాబట్టి నీటి దశపై దాని చిక్కబరిచే ప్రభావం అంత గణనీయంగా ఉండదు. తక్కువ షియర్ రేట్ పరిధిలో, అణువుల మధ్య అసోసియేషన్ విచ్ఛిన్నం కంటే అసోసియేషన్ మార్పిడి ఎక్కువగా ఉంటుంది, మొత్తం వ్యవస్థ సహజమైన సస్పెన్షన్ మరియు డిస్పర్షన్ స్థితిని నిర్వహిస్తుంది, మరియు దాని స్నిగ్ధత డిస్పర్షన్ మాధ్యమం (నీరు) యొక్క స్నిగ్ధతకు దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువల్ల, తక్కువ షియర్ రేట్ ప్రాంతంలో ఉన్నప్పుడు, అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్ నీటి ఆధారిత పెయింట్ వ్యవస్థ తక్కువ స్పష్టమైన స్నిగ్ధతను ప్రదర్శించేలా చేస్తుంది.

అసోసియేటివ్ థిక్కెనర్లు, విక్షేపిత దశలోని కణాల మధ్య ఉండే అనుబంధం కారణంగా అణువుల మధ్య సంభావ్య శక్తిని పెంచుతాయి. ఈ విధంగా, అధిక షియర్ రేట్ల వద్ద అణువుల మధ్య అనుబంధాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం అవుతుంది, మరియు అదే షియర్ స్ట్రెయిన్‌ను సాధించడానికి అవసరమైన షియర్ ఫోర్స్ కూడా ఎక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా అధిక షియర్ రేట్ల వద్ద వ్యవస్థ అధిక షియర్ రేటును ప్రదర్శిస్తుంది. దృశ్య స్నిగ్ధత. అధిక హై-షియర్ స్నిగ్ధత మరియు తక్కువ లో-షియర్ స్నిగ్ధత, పెయింట్ యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలలో సాధారణ థిక్కెనర్ల లోపాన్ని సరిగ్గా భర్తీ చేయగలవు, అంటే, లాటెక్స్ పెయింట్ యొక్క ద్రవత్వాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి ఈ రెండు థిక్కెనర్లను కలిపి ఉపయోగించవచ్చు. మందపాటి ఫిల్మ్‌గా పూత వేయడం మరియు పూత ఫిల్మ్ ప్రవాహం యొక్క సమగ్ర అవసరాలను తీర్చడానికి, వేరియబుల్ పనితీరు.