Асрори иловаҳо барои рӯйпӯшҳои обӣ

Хулоса:

1. Агенти таркунӣ ва парокандакунӣ

2. Кафкбарор

3. Ғафскунанда

4. Иловаҳои плёнкасоз

5. Агенти зидди зангзанӣ, зидди қолаб ва зидди алгҳо

6. Иловаҳои дигар

1 Агенти таркунанда ва парокандакунанда:

Рӯйпӯшҳои обӣ обро ҳамчун ҳалкунанда ё муҳити дисперсия истифода мебаранд ва об дорои доимии калони диэлектрикӣ мебошад, аз ин рӯ, рӯйпӯшҳои обӣ асосан ҳангоми ҳампӯшии қабати дукаратаи электрикӣ тавассути теладиҳии электростатикӣ устувор карда мешаванд. Илова бар ин, дар системаи рӯйпӯшкунии обӣ аксар вақт полимерҳо ва сурфактантҳои ғайриионӣ мавҷуданд, ки дар сатҳи пуркунандаи пигмент адсорбсия карда мешаванд, монеаи стерикӣ ташкил медиҳанд ва дисперсияро устувор мегардонанд. Аз ин рӯ, рангҳо ва эмульсияҳои обӣ тавассути амали муштараки теладиҳии электростатикӣ ва монеаи стерикӣ натиҷаҳои устувор ба даст меоранд. Камбудии он муқовимати сусти электролитҳо, махсусан барои электролитҳои гаронбаҳо мебошад.

1.1 Агенти таркунанда

Моддаҳои намкунанда барои рӯйпӯшҳои обӣ ба анионӣ ва ғайриионӣ тақсим мешаванд.

Омезиши агенти таркунанда ва агенти парокандакунанда метавонад ба натиҷаҳои беҳтарин ноил гардад. Миқдори агенти таркунанда одатан чанд ба ҳазор аст. Таъсири манфии он кафк кардан ва коҳиш додани муқовимати обии плёнкаи рӯйпӯш мебошад.

Яке аз тамоюлҳои рушди агентҳои таркунанда иваз кардани тадриҷан агентҳои таркунандаи эфири феноли полиоксиэтилен алкил (бензол) (APEO ё APE) мебошад, зеро он ба кам шудани гормонҳои мардона дар каламушҳо оварда мерасонад ва ба эндокрин халал мерасонад. Эфирҳои феноли полиоксиэтилен алкил (бензол) ба таври васеъ ҳамчун эмульгаторҳо ҳангоми полимеризатсияи эмульсия истифода мешаванд.

Сурфактантҳои дугона низ як навоварӣ мебошанд. Ин ду молекулаи амфифилӣ мебошанд, ки бо спейсер пайваст карда шудаанд. Хусусияти намоёнтарини сурфактантҳои дуҳуҷайраӣ дар он аст, ки консентратсияи муҳими миселла (CMC) нисбат ба сурфактантҳои "якҳуҷайраӣ"-и онҳо беш аз як тартиб камтар аст ва пас аз он самаранокии баланд ба даст меояд. Мисли TEGO Twin 4000, он сурфактанти силоксани дуҳуҷайраӣ буда, хосиятҳои ноустувори кафк ва кафкбарорӣ дорад.

Ширкати Air Products сурфактантҳои Gemini-ро таҳия кардааст. Сурфактантҳои анъанавӣ думи гидрофобӣ ва сари гидрофилӣ доранд, аммо ин сурфактанти нав ду гурӯҳи гидрофилӣ ва ду ё се гурӯҳи гидрофобӣ дорад, ки сурфактанти бисёрфунксионалӣ бо номи ацетиленгликолҳо маъруф аст ва маҳсулоти он ба монанди EnviroGem AD01 мебошанд.

1.2 Парокандакунанда

Диспергантҳо барои рангҳои латексӣ ба чор категория тақсим мешаванд: диспергантҳои фосфатӣ, диспергантҳои гомополимери поликислота, диспергантҳои сополимери поликислота ва дигар диспергантҳо.

Дисперсантҳои фосфатӣ, ки маъмултарин истифода мешаванд, полифосфатҳо, аз қабили гексаметафосфати натрий, полифосфати натрий (Calgon N, маҳсулоти ширкати кимиёвии BK Giulini дар Олмон), триполифосфати калий (KTPP) ва пирофосфати тетракалий (TKPP) мебошанд. Механизми таъсири он ба эътидол овардани дафъи электростатикӣ тавассути пайванди гидрогенӣ ва адсорбсияи кимиёвӣ мебошад. Бартарии он дар он аст, ки миқдори он кам аст, тақрибан 0,1% ва он ба пигментҳо ва пуркунандаҳои ғайриорганикӣ таъсири хуби парокандагӣ дорад. Аммо камбудиҳо низ мавҷуданд: яке, дар баробари баланд шудани арзиши рН ва ҳарорат, полифосфат ба осонӣ гидролиз мешавад, ки боиси бад шудани устувории нигоҳдории дарозмуддат мегардад; Ҳалшавии нопурра дар муҳит ба дурахши ранги латексии дурахшон таъсир мерасонад.

Дисперсантҳои эфирҳои фосфат омехтаҳои моноэфирҳо, диэфирҳо, спиртҳои боқимонда ва кислотаи фосфорӣ мебошанд.

Дисперсантҳои эфири фосфат дисперсияҳои пигментро, аз ҷумла пигментҳои реактивӣ, ба монанди оксиди руҳ, устувор мекунанд. Дар формулаҳои рангҳои дурахшон, он дурахшонӣ ва тозакуниро беҳтар мекунад. Бар хилофи дигар иловаҳои таркунанда ва парокандакунанда, илова кардани дисперсантҳои эфири фосфат ба часпакии KU ва ICI-и рӯйпӯш таъсир намерасонад.

Дисперсанти гомополимери поликислота, ба монанди Tamol 1254 ва Tamol 850, Tamol 850 гомополимери кислотаи метакрилӣ мебошад. Дисперсанти сополимери поликислота, ба монанди Orotan 731A, ки сополимери диизобутилен ва кислотаи малеин аст. Хусусиятҳои ин ду намуди дисперсантҳо дар он аст, ки онҳо дар сатҳи пигментҳо ва пуркунандаҳо адсорбсияи қавӣ ё мустаҳкамкунӣ ба вуҷуд меоранд, занҷирҳои молекулавии дарозтар доранд, то монеаи стерикӣ ташкил кунанд ва дар нӯгҳои занҷир ҳалшавандагии об доранд ва баъзеи онҳо бо теладиҳии электростатикӣ барои ба даст овардани натиҷаҳои устувор пурра карда мешаванд. Барои он ки дисперсант дисперсиянокии хуб дошта бошад, вазни молекулавӣ бояд қатъиян назорат карда шавад. Агар вазни молекулавӣ хеле хурд бошад, монеаи стерикӣ нокифоя хоҳад буд; агар вазни молекулавӣ хеле калон бошад, флокуляция ба амал меояд. Барои дисперсантҳои полиакрилат, беҳтарин таъсири дисперсияро метавон ба даст овард, агар дараҷаи полимеризатсия 12-18 бошад.

Намудҳои дигари дисперсантҳо, ба монанди AMP-95, номи химиявии 2-амино-2-метил-1-пропанол доранд. Гурӯҳи амино дар сатҳи зарраҳои ғайриорганикӣ адсорбсия мешавад ва гурӯҳи гидроксил ба об паҳн мешавад, ки тавассути монеаи стерикӣ нақши устуворкунанда мебозад. Аз сабаби андозаи хурди худ, монеаи стерикӣ маҳдуд аст. AMP-95 асосан танзимгари рН мебошад.

Дар солҳои охир, таҳқиқоти диспергантҳо мушкилоти флокуляцияро, ки аз вазни баланди молекулавӣ ба вуҷуд омадааст, бартараф карданд ва рушди вазни баланди молекулавӣ яке аз тамоюлҳост. Масалан, дисперганти баланди молекулавии EFKA-4580, ки бо роҳи полимеризатсияи эмульсия истеҳсол мешавад, махсус барои рӯйпӯшҳои саноатии обӣ таҳия шудааст, ки барои парокандагии пигментҳои органикӣ ва ғайриорганикӣ мувофиқ аст ва муқовимати хуби об дорад.

Гурӯҳҳои аминокислотаҳо тавассути пайванди кислотаӣ-асосӣ ё гидрогенӣ ба бисёр пигментҳо наздикии хуб доранд. Ба дисперсанти сополимери блокӣ бо кислотаи аминоакрилӣ ҳамчун гурӯҳи мустаҳкамкунанда диққат дода шудааст.

Паҳнкунанда бо диметиламиноэтилметакрилат ҳамчун гурӯҳи мустаҳкамкунанда

Иловаи таркунанда ва парокандакунандаи Tego Dispers 655 дар рангҳои автомобилии обӣ на танҳо барои самт додани пигментҳо, балки инчунин барои пешгирӣ аз реаксияи хокаи алюминий бо об истифода мешавад.

Аз сабаби нигарониҳои экологӣ, агентҳои таркунӣ ва парокандакунии биологӣ, ба монанди агентҳои таркунӣ ва парокандакунии силсилаи дуҳуҷайравии EnviroGem AE, ки агентҳои таркунӣ ва парокандакунии камкафк мебошанд, таҳия шудаанд.

2 кафкбардор:

Намудҳои зиёди дефектаторҳои рангҳои анъанавии обӣ мавҷуданд, ки одатан ба се категория тақсим мешаванд: дефектаторҳои равғани минералӣ, дефектаторҳои полисилоксан ва дигар дефектаторҳо.

Декамерҳои равғани минералӣ одатан дар рангҳои латексии ҳамвор ва нимҷилодор истифода мешаванд.

Дефомерҳои полисилоксанӣ шиддати пасти сатҳӣ, қобилияти қавии дефомерӣ ва зиддикафк доранд ва ба дурахш таъсир намерасонанд, аммо ҳангоми истифодаи нодуруст, онҳо боиси нуқсонҳо, ба монанди хурд шудани плёнкаи рӯйпӯш ва қобилияти пасти дубора пӯшиш мешаванд.

Дефаккамҳои анъанавии рангҳои обӣ бо фазаи обӣ барои ноил шудан ба ҳадафи дефаккамкунӣ номувофиқанд, аз ин рӯ, пайдоиши нуқсонҳои сатҳӣ дар плёнкаи рӯйпӯш осон аст.

Дар солҳои охир, дефомерҳои сатҳи молекулавӣ таҳия шудаанд.

Ин агенти зидди кафк полимерест, ки бо роҳи пайванд кардани мустақими моддаҳои фаъоли зидди кафк ба моддаи интиқолдиҳанда ба вуҷуд омадааст. Занҷири молекулавии полимер гурӯҳи гидроксилии таркунанда дорад, моддаи фаъоли зидди кафк дар атрофи молекула паҳн шудааст, моддаи фаъолро ба осонӣ ҷамъ кардан мумкин нест ва мутобиқат бо системаи пӯшиш хуб аст. Чунин зидди кафкҳои сатҳи молекулавӣ равғанҳои минералӣ — силсилаи FoamStar A10, силсилаи FoamStar A30, ки дорои кремний аст ва полимерҳои ғайрисиликонӣ ва ғайриравғанӣ — силсилаи FoamStar MF-ро дар бар мегиранд.

Ҳамчунин гузориш дода мешавад, ки ин дефомери сатҳи молекулавӣ полимерҳои ситорагии суперпайвандшударо ҳамчун сурфактантҳои номувофиқ истифода мебарад ва дар истифодаҳои рӯйпӯшкунии обӣ натиҷаҳои хуб ба даст овардааст. Дефомери дараҷаи молекулавии Air Products, ки аз ҷониби Стаут ва ҳамкорон гузориш шудааст, як агенти назорати кафк дар асоси ацетиленгликол ва дефомер бо ҳарду хосиятҳои таркунӣ, ба монанди Surfynol MD 20 ва Surfynol DF 37 мебошад.

Илова бар ин, барои қонеъ кардани ниёзҳои истеҳсоли рӯйпӯшҳои бе VOC, инчунин декамерҳои бе VOC, ба монанди Agitan 315, Agitan E 255 ва ғайра мавҷуданд.

3 ғафскунанда:

Намудҳои зиёди ғафскунандаҳо мавҷуданд, ки айни замон маъмулан эфири селлюлоза ва ҳосилаҳои он, ғафскунандаҳои ассотсиативии варамкунандаи ишқорӣ (HASE) ва ғафскунандаҳои полиуретанӣ (HEUR) мебошанд.

3.1. Эфири селлюлоза ва ҳосилаҳои он

Гидроксиэтилселлюлоза (HEC) бори аввал соли 1932 аз ҷониби ширкати Union Carbide ба таври саноатӣ истеҳсол шуда, таърихи беш аз 70 сол дорад. Дар айни замон, ғафскунандаҳои эфири селлюлоза ва ҳосилаҳои он асосан гидроксиэтилселлюлоза (HEC), метилгидроксиэтилселлюлоза (MHEC), этилгидроксиэтилселлюлоза (EHEC), метилгидроксипропилселлюлозаи асосӣ (MHPC), метилселлюлоза (MC) ва резини ксантан ва ғайраро дар бар мегиранд, ки инҳо ғафскунандаҳои ғайриионӣ мебошанд ва инчунин ба ғафскунандаҳои фазаи обии ғайриалоқаманд тааллуқ доранд. Дар байни онҳо, HEC маъмултарин дар рангҳои латексӣ мебошад.

Селлюлозаи гидрофобӣ тағйирёфта (HMHEC) миқдори ками гурӯҳҳои алкили занҷири дарози гидрофобиро дар сутунмӯҳраи гидрофилии селлюлоза ворид мекунад, то ба ғафскунандаи ассотсиативӣ табдил ёбад, ба монанди Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Таъсири ғафскунандаи он бо таъсири ғафскунандаҳои эфирии селлюлоза бо вазни молекулавии хеле калонтар қобили муқоиса аст. Он часпакӣ ва сатҳи ICI-ро беҳтар мекунад ва шиддати сатҳро коҳиш медиҳад, ба монанди шиддати сатҳӣ HEC тақрибан 67 мН/м ва шиддати сатҳӣ HMHEC 55-65 мН/м аст.

3.2 Ғафскунандаи варамкунандаи ишқорӣ

Ғафскунандаҳои варамкунандаи ишқорӣ ба ду категория тақсим мешаванд: ғафскунандаҳои варамкунандаи ғайриассотсиативии ишқорӣ (ASE) ва ғафскунандаҳои варамкунандаи ассотсиативии ишқорӣ (HASE), ки ғафскунандаҳои анионӣ мебошанд. ASE-и ғайриассотсиативӣ эмульсияи варамкунандаи ишқории полиакрилатӣ мебошад. HASE-и ассотсиативӣ эмульсияи варамкунандаи ишқории полиакрилатӣ мебошад, ки аз ҷиҳати гидрофобӣ тағйир дода шудааст.

3.3 Ғафскунандаи полиуретан ва ғафскунандаи ғайриполиуретании гидрофобӣ тағйирёфта

Ғафскунандаи полиуретан, ки бо номи HEUR маъруф аст, як полимери гидрофобӣ бо этоксилатсияшудаи полиуретанӣ мебошад, ки дар об ҳалшаванда аст ва ба ғафскунандаи ассотсиативии ғайриионӣ тааллуқ дорад. HEUR аз се қисм иборат аст: гурӯҳи гидрофобӣ, занҷири гидрофилӣ ва гурӯҳи полиуретанӣ. Гурӯҳи гидрофобӣ нақши ассотсиатсияро мебозад ва омили ҳалкунанда барои ғафсшавӣ мебошад, одатан олеил, октадесил, додецилфенил, нонилфенол ва ғайра. Занҷири гидрофилӣ метавонад устувории кимиёвӣ ва устувории часпакиро таъмин кунад, ки маъмулан полиэфирҳо, ба монанди полиоксиэтилен ва ҳосилаҳои он истифода мешаванд. Занҷири молекулавии HEUR аз ҷониби гурӯҳҳои полиуретанӣ, ба монанди IPDI, TDI ва HMDI васеъ карда мешавад. Хусусияти сохтории ғафскунандаҳои ассотсиативӣ дар он аст, ки онҳо аз ҷониби гурӯҳҳои гидрофобӣ қатъ карда мешаванд. Аммо, дараҷаи ивазкунии гурӯҳҳои гидрофобӣ дар ҳарду нӯги баъзе HEUR-ҳои тиҷоратӣ аз 0,9 пасттар аст ва беҳтаринаш танҳо 1,7 аст. Барои ба даст овардани ғафскунандаи полиуретанӣ бо тақсимоти танг вазни молекулавӣ ва иҷрои устувор, шароити реаксия бояд қатъиян назорат карда шавад. Аксари HEUR-ҳо тавассути полимеризатсияи зина ба зина синтез карда мешаванд, аз ин рӯ HEUR-ҳои тиҷоратӣ одатан омехтаҳои вазнҳои молекулавии васеъ мебошанд.

Ричи ва ҳамкоронаш аз ғафскунандаи ассотсиатсияи пирени флуоресцентӣ (PAT, вазни молекулавии миёнаи рақамӣ 30000, вазни молекулавии миёнаи вазн 60000) истифода бурданд, то муайян кунанд, ки дар консентратсияи 0.02% (вазн), дараҷаи агрегасияи миселлаи Acrysol RM-825 ва PAT тақрибан 6 буд. Энергияи ассотсиатсия байни ғафскунанда ва сатҳи зарраҳои латекс тақрибан 25 кҶ/мол аст; масоҳате, ки ҳар як молекулаи ғафскунандаи PAT дар сатҳи зарраҳои латекс ишғол мекунад, тақрибан 13 нм2 аст, ки тақрибан масоҳате, ки агенти таркунандаи Triton X-405 14 маротиба аз 0.9 нм2 ишғол мекунад, мебошад. Ғафскунандаи ассотсиативии полиуретанӣ, ба монанди RM-2020NPR, DSX 1550 ва ғайра.

Таҳияи ғафскунандаҳои ассотсиативии полиуретании аз ҷиҳати экологӣ тоза таваҷҷӯҳи васеъро ба худ ҷалб кардааст. Масалан, BYK-425 ғафскунандаҳои полиуретании бе VOC ва APEO мебошад, ки бо карбамид тағйир дода шудаанд. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 ва 3060 мебошанд, ки ин ғафскунандаҳои ассотсиативии полиуретанӣ бидуни VOC ва APEO мебошанд.

Илова бар ғафскунандаҳои ассотсиативии хаттии полиуретан, ки дар боло тавсиф шудаанд, инчунин ғафскунандаҳои ассотсиативии полиуретании шонамонанд низ мавҷуданд. Ғафскунандаи полиуретании ассотсиативии шонамонанд маънои онро дорад, ки дар мобайни ҳар як молекулаи ғафскунанда як гурӯҳи гидрофобии овезон мавҷуд аст. Ба монанди ғафскунандаҳо ба монанди SCT-200 ва SCT-275 ва ғайра.

Ғафскунандаи аминопласти гидрофобӣ тағйирёфта (ғафскунандаи аминопласти гидрофобӣ тағйирёфтаи этоксилӣ — HEAT) қатрони махсуси аминопластро ба чор гурӯҳи гидрофобии пӯшида табдил медиҳад, аммо реактивии ин чор макони реаксия фарқ мекунад. Дар иловаи муқаррарии гурӯҳҳои гидрофобӣ, танҳо ду гурӯҳи гидрофобии басташуда мавҷуданд, аз ин рӯ ғафскунандаи аминопласти тағйирёфтаи синтетикии гидрофобӣ аз HEUR, ба монанди Optiflo H 500, чандон фарқ надорад. Агар гурӯҳҳои бештари гидрофобӣ, ба монанди то 8%, илова карда шаванд, шароити реаксияро метавон барои истеҳсоли ғафскунандаи амино бо гурӯҳҳои сершумори гидрофобии басташуда танзим кард. Албатта, ин инчунин ғафскунандаи шона аст. Ин ғафскунандаи аминопласти тағйирёфтаи гидрофобӣ метавонад аз паст шудани часпакии ранг аз сабаби илова кардани миқдори зиёди сурфактантҳо ва ҳалкунандаҳои гликол ҳангоми илова кардани мувофиқати ранг пешгирӣ кунад. Сабаб дар он аст, ки гурӯҳҳои қавии гидрофобӣ метавонанд десорбсияро пешгирӣ кунанд ва гурӯҳҳои сершумори гидрофобӣ робитаи қавӣ доранд. Чунин ғафскунандаҳо ба монанди Optiflo TVS.

Ғафскунандаи полиэфирии гидрофобӣ тағйирёфта (HMPE) Иқтидори ғафскунандаи полиэфирии гидрофобӣ тағйирёфта ба HEUR монанд аст ва маҳсулот Aquaflow NLS200, NLS210 ва NHS300-и Hercules-ро дар бар мегиранд.

Механизми ғафсшавии он таъсири ҳам пайванди гидрогенӣ ва ҳам пайвастагии гурӯҳҳои ниҳоӣ мебошад. Дар муқоиса бо ғафскунандаҳои маъмулӣ, он хосиятҳои беҳтари зидди таҳшиншавӣ ва зидди хамшавӣ дорад. Мувофиқи қутбиятҳои гуногуни гурӯҳҳои ниҳоӣ, ғафскунандаҳои полимочевинаи тағйирёфтаро ба се намуд тақсим кардан мумкин аст: ғафскунандаҳои полимочевинаи пастқутбӣ, ғафскунандаҳои полимочевинаи миёнақутбӣ ва ғафскунандаҳои полимочевинаи баландқутбӣ. Дутои аввал барои ғафс кардани рӯйпӯшҳои дар асоси ҳалкунанда истифода мешаванд, дар ҳоле ки ғафскунандаҳои полимочевинаи баландқутбӣ метавонанд ҳам барои рӯйпӯшҳои дар асоси ҳалкунанда ва ҳам барои рӯйпӯшҳои дар асоси об истифода шаванд. Маҳсулоти тиҷоратии ғафскунандаҳои полимочевинаи пастқутбӣ, миёнақутбӣ ва баландқутбӣ мутаносибан BYK-411, BYK-410 ва BYK-420 мебошанд.

Слюрри муми полиамидии тағйирёфта як иловаи реологӣ мебошад, ки тавассути ворид кардани гурӯҳҳои гидрофилӣ, ба монанди PEG, ба занҷири молекулавии муми амидӣ синтез карда мешавад. Дар айни замон, баъзе брендҳо ворид карда мешаванд ва асосан барои танзими тиксотропияи система ва беҳтар кардани антитиксотропия истифода мешаванд. Иҷрои зидди каҷшавӣ.