Additius utilitzats en recobriments

I. Visió general
Com a una de les matèries primeres dels recobriments, la quantitat d'additius sol ser molt petita (generalment al voltant de l'1% de la formulació total), però l'efecte és gran. L'addició d'aquest no només pot evitar molts defectes de recobriment i defectes de pel·lícula, sinó que també facilita el control del procés de producció i construcció del recobriment, i l'addició de certs additius pot dotar el recobriment d'algunes funcions especials. Per tant, els additius són una part important dels recobriments.

2. Classificació dels additius
Els additius comunament utilitzats per a recobriments inclouen agents antidecantadors orgànics, espessidors, agents d'anivellament, agents de control d'escuma, promotors d'adhesió, agents humectants i dispersants, etc.

3. Rendiment i aplicació d'additius

(1) Agent antidecantador orgànic
La majoria d'aquests productes es basen en poliolefines, disperses en algun dissolvent, de vegades modificades amb un derivat de l'oli de ricí. Aquests additius es presenten en tres formes: líquid, en pasta i en pols.

1. Propietats reològiques:
La principal funció reològica dels antidecantadors orgànics és controlar la suspensió de pigments, és a dir, evitar la sedimentació dura o evitar la sedimentació del tot, que és la seva aplicació típica. Però a la pràctica, provoca un augment de la viscositat i també un cert grau de resistència a la caiguda, especialment en recobriments industrials. Els agents antidecantadors orgànics es dissolen a causa de la temperatura elevada, perdent així la seva eficàcia, però la seva reologia es recuperarà a mesura que el sistema es refreda.

2. Aplicació d'agent antidecantador orgànic:
Per tal que l'agent anti-sedimentació funcioni eficaçment al recobriment, s'ha de dispersar i activar adequadament. Els passos específics són els següents:
(1) Humit (només pols seca). L'agent anti-sedimentació orgànic en pols seca és un agregat, per tal de separar les partícules entre si, s'ha de mullar amb dissolvent i (o) resina. Normalment n'hi ha prou d'afegir-lo a la pasta de mòlta amb agitació moderada.
(2) Desaglomeració (només per a pols seca). La força d'agregació dels agents anti-sedimentació orgànics no és molt forta, i una simple mescla turbulenta és suficient en la majoria dels casos.
(3) Dispersió, escalfament, durada de la dispersió (tots els tipus). Tots els agents anti-sedimentació orgànics tenen una temperatura d'activació mínima, i si no s'assoleix, per gran que sigui la força de dispersió, no hi haurà activitat reològica. La temperatura d'activació depèn del dissolvent utilitzat. Quan es supera la temperatura mínima, l'estrès aplicat activarà l'agent antisedimentació orgànic i donarà joc al seu rendiment.

(2) Espessidor
Hi ha diferents tipus d'espessidors utilitzats en pintures a base de dissolvents i a base d'aigua. Els tipus més habituals d'espessidors utilitzats en els recobriments a base d'aigua són: èters de cel·lulosa, poliacrilats, espessidors associatius i espessidors inorgànics.
1. L'espessidor d'èter de cel·lulosa més utilitzat és la hidroxietilcel·lulosa (HEC). Depenent de la viscositat, hi ha diferents especificacions. HEC és un producte soluble en aigua en pols, que és un espessidor no iònic. Té un bon efecte espessidor, bona resistència a l'aigua i resistència als àlcalis, però els seus desavantatges són que és fàcil de créixer floridura, podrir-se i té una mala propietat d'anivellament.
2. L'espessidor de poliacrilat és una emulsió de copolímer d'acrilat amb un alt contingut en carboxil, i la seva principal característica és la seva bona resistència a la invasió de motlles. Quan el pH és de 8-10, aquest tipus d'espessidor s'infla i augmenta la viscositat de la fase aquosa; però quan el pH és superior a 10, es dissol en aigua i perd el seu efecte espessidor. Per tant, hi ha una major sensibilitat al pH. Actualment, l'aigua d'amoníac és l'ajustador de pH més utilitzat per a pintures de làtex a la Xina. Per tant, quan s'utilitza aquest tipus d'espessidor, el valor del pH disminuirà amb la volatilització de l'aigua d'amoníac i també disminuirà el seu efecte espessidor.
3. Els espessidors associatius tenen diferents mecanismes d'engrossiment dels altres tipus d'espessidors. La majoria dels espessidors aporten viscositat mitjançant la hidratació i la formació d'una estructura de gel feble al sistema. No obstant això, els espessidors associatius, com els tensioactius, tenen parts hidròfiles i parts d'oli de neteja grocs agradables a la boca a la molècula. Les parts hidròfiles es poden hidratar i inflar per espessir la fase aquosa. Els grups extrems lipòfils es poden combinar amb partícules d'emulsió i partícules de pigment. associar-se per formar una estructura de xarxa.
4. L'espessidor inorgànic està representat per la bentonita. Normalment, la bentonita a base d'aigua s'infla quan absorbeix aigua i el volum després d'absorbir l'aigua és diverses vegades el seu volum original. No només actua com a espessidor, sinó que també evita l'enfonsament, la flacidesa i el color flotant. El seu efecte espessidor és millor que el dels espessidors acrílics i de poliuretà inflables amb àlcali en la mateixa quantitat. A més, també té un ampli rang d'adaptabilitat al pH, bona estabilitat de congelació-descongelació i estabilitat biològica. Com que no conté tensioactius solubles en aigua, les partícules fines de la pel·lícula seca poden prevenir la migració i la difusió de l'aigua i poden millorar la resistència a l'aigua de la pel·lícula de recobriment.

(3) agent d'anivellament

Hi ha tres tipus principals d'anivellants que s'utilitzen habitualment:
1. Agent d'anivellament tipus polisiloxà modificat
Aquest tipus d'anivellant pot reduir fortament la tensió superficial del recobriment, millorar la humectabilitat del recobriment al substrat i evitar la contracció; pot reduir la diferència de tensió superficial a la superfície de la pel·lícula humida a causa de la volatilització del dissolvent, millorar l'estat de flux superficial i fer que la pintura s'anivella ràpidament; aquest tipus d'anivellant també pot formar una pel·lícula extremadament fina i llisa a la superfície de la pel·lícula de recobriment, millorant així la suavitat i la brillantor de la superfície de la pel·lícula de recobriment.
2. Agent d'anivellament tipus resina de cadena llarga amb compatibilitat limitada
Com ara l'homopolímer o el copolímer d'acrilat, que pot reduir la tensió superficial del recobriment i el substrat fins a cert punt per millorar la humectabilitat i evitar la contracció; i pot formar un únic nivell molecular a la superfície de la pel·lícula de recobriment per augmentar la tensió superficial del recobriment Homogeneïtzar, millorar la fluïdesa de la superfície, inhibir la velocitat de volatilització del dissolvent, eliminar defectes com ara pell de taronja i marques de pinzell i fer que la pel·lícula de recobriment sigui suau i fins i tot.
3. Agent d'anivellament amb dissolvent d'alt punt d'ebullició com a component principal
Aquest tipus d'anivellant pot ajustar la velocitat de volatilització del dissolvent, de manera que la pel·lícula de recobriment tingui una taxa de volatilització i solvència més equilibrada durant el procés d'assecat, i evita que el flux de la pel·lícula de recobriment es vegi obstaculitzat per la volatilització del dissolvent massa ràpid i la viscositat és massa alta, donant lloc a desavantatges d'anivellament pobres i pot evitar la contracció causada per la mala solubilitat del material base i la precipitació causada per la volatilització del dissolvent massa ràpid.

(4) Agent de control d'escuma
Els agents de control de l'escuma també s'anomenen agents antiespumantes o agents antiespumantes. Els agents antiespumants eviten o retarden la formació d'escuma: els agents antiespumants són tensioactius que fan esclatar les bombolles que s'han format. La diferència entre els dos és només teòrica fins a cert punt, un antiescuma reeixit també pot evitar la formació d'escuma com un agent antiescuma. En termes generals, l'agent antiescuma es compon de tres components bàsics: compost actiu (és a dir, agent actiu); agent difusor (disponible o no); portador.

(5) Agents humectants i dispersants
Els agents humectants i dispersants poden tenir una sèrie de funcions, però les dues funcions principals són reduir el temps i/o l'energia necessaris per completar el procés de dispersió mentre s'estabilitza la dispersió del pigment. Els agents humectants i dispersants solen dividir-se en els següents

Cinc categories:
1. Agent humectant aniònic
2. Agent humectant catiònic
3. Agent humectant electroneutre, amfòter
4. Agent humectant bifuncional, no elèctricament neutre
5. Agent humectant no iònic

Els quatre primers tipus d'agents humectants i dispersants poden tenir un paper humectant i ajudar a la dispersió del pigment perquè els seus extrems hidròfils tenen la capacitat de formar enllaços físics i químics amb la superfície del pigment, vores, cantonades, etc., i es mouen cap a l'orientació del pigment. superfície del pigment, generalment l'extrem hidròfob. Els agents humectants i dispersants no iònics també contenen grups extrems hidròfils, però no poden formar enllaços físics i químics amb la superfície del pigment, sinó que es poden combinar amb l'aigua adsorbida a la superfície de les partícules de pigment. Aquesta unió d'aigua a la superfície de la partícula de pigment és inestable i condueix a una absorció i desorció no iònica. El tensioactiu desorbit en aquest sistema de resina és lliure i tendeix a causar efectes secundaris com ara poca resistència a l'aigua.

L'agent humectant i el dispersant s'han d'afegir durant el procés de dispersió del pigment, per tal d'assegurar que altres substàncies actives de superfície puguin estar en estret contacte amb el pigment per jugar el seu paper abans d'arribar a la superfície de la partícula de pigment.

Quatre. Resum

El recobriment és un sistema complex. Com a component del sistema, s'afegeixen additius en petita quantitat, però tenen un paper vital en el seu rendiment. Per tant, quan es desenvolupen recobriments basats en dissolvents, quins additius s'han d'utilitzar i la seva dosi s'han de determinar mitjançant un gran nombre d'experiments repetits.