1. Kahulugan at tungkulin ng pampalapot
Ang mga additives na maaaring makabuluhang mapataas ang lagkit ng mga pinturang nakabatay sa tubig ay tinatawag na mga thickener.
Ang mga pampalapot ay may mahalagang papel sa produksyon, pag-iimbak, at paggawa ng mga patong.
Ang pangunahing tungkulin ng pampalapot ay pataasin 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 magkakaiba. Halimbawa:
Sa panahon ng proseso ng pag-iimbak, kanais-nais na magkaroon ng mataas na lagkit upang maiwasan ang pag-iipon ng pigment;
Sa panahon ng proseso ng paggawa, kanais-nais na magkaroon ng katamtamang lagkit upang matiyak na ang pintura ay may mahusay na kakayahang magsipilyo nang walang labis na mantsa ng pintura;
Pagkatapos ng konstruksyon, inaasahan na ang lagkit ay mabilis na makakabalik sa mataas na lagkit pagkatapos ng maikling panahon (proseso ng pagpapatag) upang maiwasan ang paglubog.
Ang pagkalikido ng mga patong na dala ng tubig ay hindi Newtonian.
Kapag bumababa ang lagkit ng pintura kasabay ng pagtaas ng shear force, ito ay tinatawag na pseudoplastic fluid, at karamihan sa pintura ay isang pseudoplastic fluid.
Kapag ang pag-uugali ng daloy ng isang pseudoplastic fluid ay nauugnay sa kasaysayan nito, ibig sabihin, ito ay nakadepende sa oras, ito ay tinatawag na thixotropic fluid.
Kapag gumagawa ng mga patong, madalas nating sinasadyang gawing thixotropic ang mga patong, tulad ng pagdaragdag ng mga additives.
Kapag angkop ang thixotropy ng patong, malulutas nito ang mga kontradiksyon ng iba't ibang yugto ng patong, at matutugunan ang mga teknikal na pangangailangan ng iba't ibang lagkit ng patong sa mga yugto ng imbakan, pagpapatag ng konstruksyon, at pagpapatuyo.
Ang ilang pampalapot ay maaaring magbigay sa pintura ng mataas na thixotropy, kaya't mayroon itong mas mataas na lagkit sa oras na hindi gumagalaw o sa mababang shear rate (tulad ng pag-iimbak o transportasyon), upang maiwasan ang pag-settle ng pigment sa pintura. At sa ilalim ng mataas na shear rate (tulad ng proseso ng coating), mayroon itong mababang lagkit, kaya't ang coating ay may sapat na daloy at leveling.
Ang thixotropy ay kinakatawan ng thixotropic index na TI at sinusukat ng Brookfield viscometer.
TI=lagkit (sinukat sa 6r/min)/lagkit (sinukat sa 60r/min)
2. Mga uri ng pampalapot at ang kanilang mga epekto sa mga katangian ng patong
(1) Mga Uri Sa mga tuntunin ng kemikal na komposisyon, ang mga pampalapot ay nahahati sa dalawang kategorya: organiko at di-organiko.
Kabilang sa mga di-organikong uri ang bentonite, attapulgite, aluminum magnesium silicate, lithium magnesium silicate, atbp., mga organikong 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 patong, ang mga pampalapot ay nahahati sa thixotropic thickener at associative thickener. Sa mga tuntunin ng mga kinakailangan sa pagganap, ang dami ng pampalapot ay dapat na mas kaunti at ang epekto ng pampalapot ay mabuti; hindi ito madaling maagnas ng mga enzyme; kapag nagbago ang temperatura o halaga ng pH ng sistema, ang lagkit ng patong ay hindi makabuluhang mababawasan, at ang pigment at filler ay hindi mag-flocculate. ; Magandang katatagan ng imbakan; mahusay na pagpapanatili ng tubig, walang halatang foaming phenomenon at walang masamang epekto sa pagganap ng coating film.
①Pampalapot ng selulusa
Ang mga pampalapot ng cellulose na ginagamit sa mga patong ay pangunahing methylcellulose, hydroxyethylcellulose at hydroxypropylmethylcellulose, at ang huling dalawa ang mas karaniwang ginagamit.
Ang Hydroxyethyl cellulose ay isang produktong nakukuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga hydroxyl group sa mga glucose unit ng natural cellulose ng mga hydroxyethyl group. Ang mga detalye at modelo ng mga produkto ay pangunahing nakikilala ayon sa antas ng pagpapalit at lagkit.
Ang mga uri ng hydroxyethyl cellulose ay nahahati rin sa normal dissolution type, rapid dispersion type, at biological stability type. Kung pag-uusapan ang paraan ng paggamit, ang hydroxyethyl cellulose ay maaaring idagdag sa iba't ibang yugto ng proseso ng paggawa ng patong. Ang fast-dispersing type ay maaaring direktang idagdag sa anyo ng dry powder. Gayunpaman, ang pH value ng sistema bago idagdag ay dapat na mas mababa sa 7, pangunahin dahil ang hydroxyethyl cellulose ay mabagal na natutunaw sa mababang pH value, at may sapat na oras para makapasok ang tubig sa loob ng mga particle, at pagkatapos ay tinataasan ang pH value upang mabilis itong matunaw. Ang mga kaukulang hakbang ay maaari ding gamitin upang maghanda ng isang tiyak na konsentrasyon ng glue solution at idagdag ito sa coating system.
Hydroxypropyl methylcelluloseay isang produktong nakukuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng hydroxyl group sa glucose unit ng natural cellulose ng methoxy group, habang ang kabilang bahagi ay pinapalitan ng hydroxypropyl group. Ang epekto ng pampalapot nito ay halos kapareho ng sa hydroxyethyl cellulose. Ito ay lumalaban sa enzymatic degradation, ngunit ang solubility nito sa tubig ay hindi kasinghusay ng sa hydroxyethyl cellulose, at mayroon itong disbentaha ng pag-gel kapag pinainit. Para sa surface-treated hydroxypropyl methylcellulose, maaari itong direktang idagdag sa tubig kapag ginamit. Pagkatapos haluin at ikalat, magdagdag ng mga alkaline substance tulad ng ammonia water upang ayusin ang pH value sa 8-9, at haluin hanggang sa tuluyang matunaw. Para sa hydroxypropyl methylcellulose na walang surface treatment, maaari itong ibabad at palakihin gamit ang mainit na tubig na higit sa 85°C bago gamitin, at pagkatapos ay palamigin sa temperatura ng kuwarto, pagkatapos ay haluin gamit ang malamig na tubig o tubig na may yelo upang tuluyang matunaw ito.
②Pampalapot na hindi organiko
Ang ganitong uri ng pampalapot ay pangunahing ginagamit sa ilang produktong gawa sa activated clay, tulad ng bentonite, magnesium aluminum silicate clay, atbp. Bukod sa epekto ng pagpapalapot, mayroon din itong mahusay na epekto ng suspensyon, pinipigilan ang paglubog, at hindi nakakaapekto sa resistensya ng tubig ng patong. Matapos matuyo at mabuo ang patong sa isang pelikula, ito ay gumaganap bilang isang tagapuno sa pelikula ng patong, atbp. Ang hindi kanais-nais na salik ay malaki ang epekto nito sa pagpapantay ng patong.
③ Pampalapot na sintetikong polimer
Ang mga sintetikong polymer thickener ay kadalasang ginagamit sa acrylic at polyurethane (mga associative thickener). Ang mga acrylic thickener ay kadalasang acrylic polymer na naglalaman ng mga carboxyl group. Sa tubig na may pH value na 8-10, ang carboxyl group ay naghihiwalay at namamaga; kapag ang pH value ay mas mataas sa 10, natutunaw ito sa tubig at nawawala ang epekto ng pagpapalapot, kaya ang epekto ng pagpapalapot ay napakasensitibo sa pH value.
Ang mekanismo ng pagpapalapot ng acrylate thickener ay ang mga particle nito ay maaaring ma-adsorb sa ibabaw ng mga particle ng latex sa pintura, at bumuo ng isang coating layer pagkatapos ng alkali swelling, na nagpapataas ng volume ng mga particle ng latex, humahadlang sa Brownian motion ng mga particle, at nagpapataas ng lagkit ng sistema ng pintura. ; Pangalawa, ang pamamaga ng thickener ay nagpapataas ng lagkit ng water phase.
(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 tumataas ang dami ng pampalapot, ang static viscosity ng pintura ay tumataas nang malaki, at ang trend ng pagbabago ng lagkit ay karaniwang pare-pareho kapag napapailalim sa isang panlabas na puwersa ng paggupit.
Dahil sa epekto ng pampalapot, mabilis na bumababa ang lagkit ng pintura kapag ito ay sumailalim sa puwersa ng paggupit, na nagpapakita ng pseudoplasticity.
Gamit ang isang hydrophobically modified cellulose thickener (tulad ng EBS451FQ), sa mataas na shear rates, mataas pa rin ang viscosity kahit malaki ang dami.
Gamit ang mga associative polyurethane thickeners (tulad ng WT105A), sa matataas na shear rate, mataas pa rin ang lagkit kahit malaki ang dami.
Gamit ang mga acrylic thickener (tulad ng ASE60), bagama't mabilis na tumataas ang static viscosity kapag malaki ang dami, mabilis na bumababa ang viscosity sa mas mataas na shear rate.
3. Pampalapot na kaugnay
(1) mekanismo ng pagpapalapot
Ang cellulose ether at alkali-swellable acrylic thickeners ay maaari lamang magpalapot sa water phase, ngunit walang epekto sa pagpapalapot sa iba pang mga sangkap sa water-based na pintura, ni hindi rin sila maaaring magdulot ng makabuluhang interaksyon sa pagitan ng mga pigment sa pintura at mga particle ng emulsion, kaya hindi maaaring isaayos ang rheology ng pintura.
Ang mga associative thickener ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanang bukod sa paglalapot sa pamamagitan ng hydration, lumalalapot din ang mga ito sa pamamagitan ng mga ugnayan sa pagitan ng mga ito, sa mga nakakalat na partikulo, at sa iba pang mga bahagi sa sistema. Ang ugnayan na ito ay humihiwalay sa mataas na shear rate at muling nag-uugnay sa mababang shear rate, na nagpapahintulot sa pagsasaayos ng rheology ng patong.
Ang mekanismo ng pagpapalapot ng associative thickener ay ang molekula nito ay isang linear hydrophilic chain, isang polymer compound na may mga lipophilic group sa magkabilang dulo, ibig sabihin, mayroon itong hydrophilic at hydrophobic group sa istraktura, kaya mayroon itong mga katangian ng mga surfactant molecule. Ang ganitong mga thickener molecule ay hindi lamang maaaring mag-hydrate at mag-swell upang palaputin ang water phase, kundi pati na rin bumuo ng mga micelles kapag ang konsentrasyon ng aqueous solution nito ay lumampas sa isang tiyak na halaga. Ang mga micelles ay maaaring makipag-ugnayan sa mga polymer particle ng emulsion at sa mga pigment particle na sumipsip sa dispersant upang bumuo ng isang three-dimensional network structure, at magkakaugnay at magkakaugnay upang mapataas ang lagkit ng sistema.
Ang mas mahalaga ay ang mga asosasyong ito ay nasa isang estado ng dinamikong balanse, at ang mga nauugnay na micelles ay maaaring mag-ayos ng kanilang mga posisyon kapag napailalim sa mga panlabas na puwersa, upang ang patong ay may mga katangiang pampatag. Bukod pa rito, dahil ang molekula ay may ilang micelles, ang istrukturang ito ay binabawasan ang tendensiya ng mga molekula ng tubig na lumipat at sa gayon ay pinapataas ang lagkit ng aqueous phase.
(2) Ang papel sa mga patong
Karamihan sa mga associative thickener ay mga polyurethane, at ang kanilang relatibong molekular na timbang ay nasa pagitan ng 103-104 orders of magnitude, dalawang orders of magnitude na mas mababa kaysa sa ordinaryong polyacrylic acid at cellulose thickener na may relatibong molekular na timbang sa pagitan ng 105-106. Dahil sa mababang molekular na timbang, ang epektibong pagtaas ng volume pagkatapos ng hydration ay mas kaunti, kaya ang viscosity curve nito ay mas patag kaysa sa mga non-associative thickener.
Dahil sa mababang molekular na bigat ng associative thickener, limitado ang intermolecular entanglement nito sa water phase, kaya hindi makabuluhan ang epekto ng pampalapot nito sa water phase. Sa mababang shear rate range, ang association conversion sa pagitan ng mga molekula ay higit pa sa association destruction sa pagitan ng mga molekula, pinapanatili ng buong sistema ang isang likas na suspension at dispersion state, at ang viscosity ay malapit sa viscosity ng dispersion medium (tubig). Samakatuwid, ang associative thickener ay nagpapakita ng mas mababang apparent viscosity sa water-based paint system kapag ito ay nasa low shear rate region.
Pinapataas ng mga associative thickener ang potensyal na enerhiya sa pagitan ng mga molekula dahil sa kaugnayan sa pagitan ng mga particle sa dispersed phase. Sa ganitong paraan, mas maraming enerhiya ang kailangan upang masira ang kaugnayan sa pagitan ng mga molekula sa mataas na shear rate, at ang shear force na kinakailangan upang makamit ang parehong shear strain ay mas malaki rin, kaya ang sistema ay nagpapakita ng mas mataas na shear rate sa mataas na shear rate. Lumilitaw na lagkit. Ang mas mataas na high-shear viscosity at mas mababang low-shear viscosity ay maaaring makabawi sa kakulangan ng mga karaniwang thickener sa mga rheological properties ng pintura, ibig sabihin, ang dalawang thickener ay maaaring gamitin nang magkasama upang ayusin ang fluidity ng latex paint. Pabagu-bagong pagganap, upang matugunan ang mga komprehensibong kinakailangan ng coating sa thick film at coating film flow.
Oras ng pag-post: Abril-28-2024