1. Kahulugan at pag-andar ng pampalapot
Ang mga additives na maaaring makabuluhang tumaas ang lagkit ng water-based na mga pintura ay tinatawag na mga pampalapot.
Ang mga pampalapot ay may mahalagang papel sa paggawa, pag-iimbak at pagtatayo ng mga coatings.
Ang pangunahing pag-andar ng pampalapot ay upang mapataas ang lagkit ng patong upang matugunan ang mga kinakailangan ng iba't ibang yugto ng paggamit. Gayunpaman, ang lagkit na kinakailangan ng patong sa iba't ibang yugto ay iba. Hal:
Sa panahon ng proseso ng pag-iimbak, ito ay kanais-nais na magkaroon ng isang mataas na lagkit upang maiwasan ang pigment mula sa pag-aayos;
Sa panahon ng proseso ng pagtatayo, ito ay kanais-nais na magkaroon ng katamtamang lagkit upang matiyak na ang pintura ay may mahusay na brushability nang walang labis na paglamlam ng pintura;
Pagkatapos ng konstruksiyon, inaasahan na ang lagkit ay maaaring mabilis na bumalik sa isang mataas na lagkit pagkatapos ng maikling oras na lag (proseso ng pag-level) upang maiwasan ang sagging.
Ang pagkalikido ng waterborne coatings ay hindi Newtonian.
Kapag ang lagkit ng pintura ay bumababa sa pagtaas ng puwersa ng paggugupit, ito ay tinatawag na pseudoplastic fluid, at karamihan sa pintura ay isang pseudoplastic fluid.
Kapag ang daloy ng pag-uugali ng isang pseudoplastic fluid ay nauugnay sa kasaysayan nito, iyon ay, ito ay nakasalalay sa oras, ito ay tinatawag na isang thixotropic fluid.
Kapag gumagawa ng mga coatings, madalas nating sinasadya na gawin ang mga coatings na thixotropic, tulad ng pagdaragdag ng mga additives.
Kapag naaangkop ang thixotropy ng coating, malulutas nito ang mga kontradiksyon ng iba't ibang yugto ng coating, at matugunan ang mga teknikal na pangangailangan ng iba't ibang lagkit ng coating sa mga yugto ng imbakan, leveling ng konstruksiyon, at pagpapatayo.
Maaaring bigyan ng ilang pampalapot ang pintura ng mataas na thixotropy, upang magkaroon ito ng mas mataas na lagkit sa pahinga o sa mababang antas ng paggugupit (tulad ng pag-iimbak o transportasyon), upang maiwasan ang pag-aayos ng pigment sa pintura. At sa ilalim ng mataas na rate ng paggugupit (tulad ng proseso ng patong), ito ay may mababang lagkit, upang ang patong ay may sapat na daloy at leveling.
Ang Thixotropy ay kinakatawan ng thixotropic index TI at sinusukat ng Brookfield viscometer.
TI=viscosity (sinusukat sa 6r/min)/viscosity (sinusukat sa 60r/min)
2. Mga uri ng pampalapot at ang mga epekto nito sa mga katangian ng patong
(1) Mga Uri Sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal, ang mga pampalapot ay nahahati sa dalawang kategorya: organic at inorganic.
Kabilang sa mga inorganic na uri ang bentonite, attapulgite, aluminum magnesium silicate, lithium magnesium silicate, atbp., mga organic na uri tulad ng methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyacrylate, polymethacrylate, acrylic acid o methyl Acrylic homopolymer o copolymer at polyurethane atbp.
Mula sa pananaw ng impluwensya sa mga rheological na katangian ng mga coatings, ang mga pampalapot ay nahahati sa thixotropic thickeners at associative thickeners. Sa mga tuntunin ng mga kinakailangan sa pagganap, ang halaga ng pampalapot ay dapat na mas kaunti at ang pampalapot na epekto ay mabuti; hindi madaling masira ng mga enzyme; kapag ang temperatura o pH value ng system ay nagbabago, ang lagkit ng coating ay hindi mababawasan nang malaki, at ang pigment at filler ay hindi mapupuno. ; Magandang katatagan ng imbakan; mahusay na pagpapanatili ng tubig, walang halatang foaming phenomenon at walang masamang epekto sa pagganap ng coating film.
①Celulose pampalapot
Ang mga pampalapot ng selulusa na ginagamit sa mga coatings ay pangunahing methylcellulose, hydroxyethylcellulose at hydroxypropylmethylcellulose, at ang huling dalawa ay mas karaniwang ginagamit.
Ang hydroxyethyl cellulose ay isang produktong nakuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga hydroxyl group sa mga yunit ng glucose ng natural na selulusa ng mga hydroxyethyl group. Ang mga pagtutukoy at modelo ng mga produkto ay pangunahing nakikilala ayon sa antas ng pagpapalit at lagkit.
Ang mga uri ng hydroxyethyl cellulose ay nahahati din sa normal na uri ng dissolution, uri ng mabilis na pagpapakalat at uri ng biological stability. Sa abot ng paraan ng paggamit, ang hydroxyethyl cellulose ay maaaring idagdag sa iba't ibang yugto sa proseso ng paggawa ng patong. Ang uri ng mabilis na pagpapakalat ay maaaring idagdag nang direkta sa anyo ng tuyong pulbos. Gayunpaman, ang halaga ng pH ng system bago idagdag ay dapat na mas mababa sa 7, pangunahin dahil ang hydroxyethyl cellulose ay natutunaw nang dahan-dahan sa mababang halaga ng pH, at mayroong sapat na oras para sa tubig na makalusot sa loob ng mga particle, at pagkatapos ay ang halaga ng pH ay nadagdagan upang gawin itong mabilis na Natunaw. Ang mga kaukulang hakbang ay maaari ding gamitin upang maghanda ng isang tiyak na konsentrasyon ng solusyon sa pandikit at idagdag ito sa sistema ng patong.
Hydroxypropyl methylcelluloseay isang produktong nakuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng hydroxyl group sa glucose unit ng natural na selulusa ng isang methoxy group, habang ang ibang bahagi ay pinalitan ng isang hydroxypropyl group. Ang pampalapot na epekto nito ay karaniwang pareho sa hydroxyethyl cellulose. At ito ay lumalaban sa enzymatic degradation, ngunit ang tubig solubility nito ay hindi kasing ganda ng hydroxyethyl cellulose, at mayroon itong kawalan ng gelling kapag pinainit. Para sa surface-treated na hydroxypropyl methylcellulose, maaari itong direktang idagdag sa tubig kapag ginamit. Pagkatapos haluin at i-disperse, magdagdag ng mga alkaline substance tulad ng ammonia water upang ayusin ang pH value sa 8-9, at haluin hanggang sa ganap na matunaw. Para sa hydroxypropyl methylcellulose na walang pang-ibabaw na paggamot, maaari itong ibabad at pakuluan ng mainit na tubig sa itaas ng 85°C bago gamitin, at pagkatapos ay palamigin sa temperatura ng silid, pagkatapos ay hinalo ng malamig na tubig o tubig ng yelo upang ganap itong matunaw.
②Inorganic na pampalapot
Ang ganitong uri ng pampalapot ay higit sa lahat ang ilang mga activated clay na produkto, tulad ng bentonite, magnesium aluminum silicate clay, atbp. Ito ay nailalarawan sa bilang karagdagan sa pampalapot na epekto, mayroon din itong magandang epekto ng suspensyon, maaaring maiwasan ang paglubog, at hindi makakaapekto sa paglaban ng tubig ng patong. Matapos ang patong ay tuyo at nabuo sa isang pelikula, ito ay gumaganap bilang isang tagapuno sa coating film, atbp. Ang hindi kanais-nais na kadahilanan ay na ito ay makabuluhang makakaapekto sa leveling ng patong.
③ Sintetikong pampalapot ng polimer
Ang mga synthetic polymer thickener ay kadalasang ginagamit sa acrylic at polyurethane (associative thickeners). Ang mga pampalapot ng acrylic ay kadalasang mga acrylic polymer na naglalaman ng mga grupo ng carboxyl. Sa tubig na may pH na halaga ng 8-10, ang carboxyl group ay naghihiwalay at nagiging namamaga; kapag ang halaga ng pH ay higit sa 10, natutunaw ito sa tubig at nawawala ang epekto ng pampalapot, kaya ang epekto ng pampalapot ay napaka-sensitibo sa halaga ng pH.
Ang mekanismo ng pampalapot ng acrylate thickener ay ang mga particle nito ay maaaring ma-adsorbed sa ibabaw ng latex particle sa pintura, at bumuo ng coating layer pagkatapos ng alkali swelling, na nagpapataas ng volume ng latex particles, humahadlang sa Brownian motion ng mga particle, at nagpapataas ng lagkit ng paint system. ; Pangalawa, ang pamamaga ng pampalapot ay nagpapataas ng lagkit ng bahagi ng tubig.
(2) Impluwensya ng pampalapot sa mga katangian ng patong
Ang epekto ng uri ng pampalapot sa mga rheological na katangian ng patong ay ang mga sumusunod:
Kapag tumaas ang dami ng pampalapot, tumataas nang malaki ang static na lagkit ng pintura, at pare-pareho ang trend ng pagbabago ng lagkit kapag napapailalim sa panlabas na puwersa ng paggugupit.
Sa epekto ng pampalapot, ang lagkit ng pintura ay mabilis na bumababa kapag ito ay sumasailalim sa puwersa ng paggugupit, na nagpapakita ng pseudoplasticity.
Gamit ang hydrophobically modified cellulose thickener (gaya ng EBS451FQ), sa mataas na antas ng paggugupit, mataas pa rin ang lagkit kapag malaki ang halaga.
Gamit ang associative polyurethane thickeners (tulad ng WT105A), sa mataas na antas ng paggugupit, mataas pa rin ang lagkit kapag malaki ang halaga.
Gamit ang mga acrylic thickener (gaya ng ASE60), bagama't mabilis na tumataas ang static na lagkit kapag malaki ang halaga, mabilis na bumababa ang lagkit sa mas mataas na antas ng paggugupit.
3. Nag-uugnay na pampalapot
(1) pampalapot na mekanismo
Ang cellulose eter at alkali-swellable na mga acrylic na pampalapot ay maaari lamang magpalapot sa yugto ng tubig, ngunit walang epekto sa pampalapot sa iba pang mga bahagi sa water-based na pintura, at hindi rin sila maaaring maging sanhi ng makabuluhang interaksyon sa pagitan ng mga pigment sa pintura at ng mga particle ng emulsion, kaya Ang rheology ng pintura ay hindi maaaring iakma.
Nailalarawan ang mga nag-uugnay na pampalapot na bilang karagdagan sa pampalapot sa pamamagitan ng hydration, lumalapot din ang mga ito sa pamamagitan ng mga asosasyon sa pagitan nila, na may mga dispersed na particle, at sa iba pang mga bahagi sa system. Ang asosasyong ito ay naghihiwalay sa mataas na antas ng paggugupit at muling nag-uugnay sa mababang antas ng paggugupit, na nagpapahintulot sa rheology ng coating na maisaayos.
Ang mekanismo ng pampalapot ng associative thickener ay ang molekula nito ay isang linear hydrophilic chain, isang polymer compound na may lipophilic group sa magkabilang dulo, iyon ay, mayroon itong hydrophilic at hydrophobic group sa istraktura, kaya mayroon itong mga katangian ng surfactant molecule. kalikasan. Ang ganitong mga molecule ng pampalapot ay hindi lamang maaaring mag-hydrate at bumukol upang lumapot ang bahagi ng tubig, ngunit bumubuo rin ng mga micelles kapag ang konsentrasyon ng may tubig na solusyon ay lumampas sa isang tiyak na halaga. Ang mga micelles ay maaaring iugnay sa mga polymer na particle ng emulsion at ang mga pigment particle na nag-adsorbed sa dispersant upang bumuo ng isang three-dimensional na istraktura ng network, at magkakaugnay at nakakabit upang mapataas ang lagkit ng system.
Ang mas mahalaga ay ang mga asosasyong ito ay nasa isang estado ng dynamic na balanse, at ang mga nauugnay na micelle ay maaaring ayusin ang kanilang mga posisyon kapag sumailalim sa mga panlabas na puwersa, upang ang coating ay may mga katangian ng leveling. Bilang karagdagan, dahil ang molekula ay may ilang mga micelles, binabawasan ng istrukturang ito ang tendensya ng mga molekula ng tubig na lumipat at sa gayon ay pinapataas ang lagkit ng aqueous phase.
(2) Ang papel sa mga coatings
Karamihan sa mga nag-uugnay na pampalapot ay polyurethanes, at ang kanilang mga kamag-anak na molekular na timbang ay nasa pagitan ng 103-104 na mga order ng magnitude, dalawang mga order ng magnitude na mas mababa kaysa sa ordinaryong polyacrylic acid at mga cellulose na pampalapot na may mga relatibong molekular na timbang sa pagitan ng 105-106. Dahil sa mababang molecular weight, ang epektibong pagtaas ng volume pagkatapos ng hydration ay mas mababa, kaya ang viscosity curve nito ay mas flat kaysa sa non-associative thickeners.
Dahil sa mababang molekular na timbang ng associative thickener, ang intermolecular entanglement nito sa water phase ay limitado, kaya ang pampalapot na epekto nito sa water phase ay hindi makabuluhan. Sa mababang saklaw ng shear rate, ang conversion ng asosasyon sa pagitan ng mga molekula ay higit pa sa pagkasira ng asosasyon sa pagitan ng mga molekula, ang buong sistema ay nagpapanatili ng isang likas na suspensyon at estado ng pagpapakalat, at ang lagkit ay malapit sa lagkit ng dispersion medium (tubig). Samakatuwid, ang nag-uugnay na pampalapot ay gumagawa ng water-based na sistema ng pintura na nagpapakita ng mas mababang maliwanag na lagkit kapag ito ay nasa mababang rehiyon ng shear rate.
Ang mga nag-uugnay na pampalapot ay nagdaragdag ng potensyal na enerhiya sa pagitan ng mga molekula dahil sa ugnayan sa pagitan ng mga particle sa dispersed phase. Sa ganitong paraan, mas maraming enerhiya ang kinakailangan upang masira ang ugnayan sa pagitan ng mga molekula sa mataas na antas ng paggugupit, at ang puwersa ng paggugupit na kinakailangan upang makamit ang parehong strain ng paggugupit ay mas malaki din, upang ang sistema ay nagpapakita ng mas mataas na rate ng paggugupit sa mataas na mga rate ng paggugupit. Tila lagkit. Ang mas mataas na high-shear viscosity at lower low-shear viscosity ay maaari lamang makabawi para sa kakulangan ng mga karaniwang pampalapot sa mga rheological na katangian ng pintura, iyon ay, ang dalawang pampalapot ay maaaring gamitin sa kumbinasyon upang ayusin ang pagkalikido ng latex na pintura. Variable na pagganap, upang matugunan ang komprehensibong mga kinakailangan ng patong sa makapal na film at patong na daloy ng pelikula.
Oras ng post: Abr-28-2024