Focus on Cellulose ethers

Ang lima ka "mga ahente" sa water-based coatings!

summary

1. Wetting ug dispersing ahente

2. Defoamer

3. Mas baga

4. Mga additives sa paghimo og pelikula

5. Ubang mga additives

Wetting ug dispersing ahente

Ang water-based coatings naggamit sa tubig isip solvent o dispersion medium, ug ang tubig adunay dako nga dielectric constant, mao nga ang water-based coatings kasagarang gipalig-on sa electrostatic repulsion kung ang electric double layer nagsapaw.

Dugang pa, sa water-based coating system, adunay kanunay nga polymers ug non-ionic surfactants, nga adsorbed sa nawong sa pigment filler, nga nagporma sa steric hindrance ug nagpalig-on sa dispersion. Busa, ang water-based nga mga pintura ug mga emulsion nakab-ot ang lig-on nga mga resulta pinaagi sa hiniusang aksyon sa electrostatic repulsion ug steric hindrance. Ang disbentaha niini mao ang dili maayo nga pagsukol sa electrolyte, labi na alang sa mga mahal nga electrolyte.

1.1 Basa nga ahente

Ang mga wetting agent alang sa waterborne coatings gibahin sa anionic ug nonionic.

Ang kombinasyon sa wetting agent ug dispersing agent makab-ot ang sulundon nga resulta. Ang gidaghanon sa wetting agent kasagaran pipila kada libo. Ang negatibo nga epekto niini mao ang foaming ug pagkunhod sa resistensya sa tubig sa coating film.

Usa sa mga uso sa pag-uswag sa mga wetting agent mao ang anam-anam nga pag-ilis sa polyoxyethylene alkyl (benzene) phenol ether (APEO o APE) nga mga wetting agent, tungod kay kini mosangpot sa pagkunhod sa mga lalaki nga hormone sa mga ilaga ug makabalda sa endocrine. Ang polyoxyethylene alkyl (benzene) phenol ether kay kaylap nga gigamit isip mga emulsifier atol sa emulsion polymerization.

Ang kaluha nga surfactant bag-o usab nga mga kalamboan. Kini mao ang duha ka amphiphilic molekula nga nalambigit sa usa ka spacer. Ang labing inila nga bahin sa twin-cell surfactant mao nga ang kritikal nga micelle concentration (CMC) labaw pa sa usa ka han-ay sa magnitude nga mas ubos kaysa sa ilang "single-cell" surfactants, gisundan sa taas nga kahusayan. Sama sa TEGO Twin 4000, kini usa ka twin cell siloxane surfactant, ug adunay dili lig-on nga foam ug defoaming properties.

1.2 Dispersant

Ang mga dispersant alang sa latex nga pintura gibahin sa upat ka mga kategorya: phosphate dispersants, polyacid homopolymer dispersants, polyacid copolymer dispersants ug uban pang dispersant.

Ang labing kaylap nga gigamit nga phosphate dispersant mao ang polyphosphates, sama sa sodium hexametaphosphate, sodium polyphosphate (Calgon N, produkto sa BK Giulini Chemical Company sa Germany), potassium tripolyphosphate (KTPP) ug tetrapotassium pyrophosphate (TKPP).

Ang mekanismo sa aksyon niini mao ang pagpalig-on sa electrostatic repulsion pinaagi sa hydrogen bonding ug chemical adsorption. Ang bentaha niini mao nga ang dosis gamay, mga 0.1%, ug kini adunay maayo nga pagkatibulaag nga epekto sa dili organikong mga pigment ug mga filler. Apan usab adunay mga kakulangan: ang usa, uban ang pagtaas sa pH nga kantidad ug temperatura, ang polyphosphate dali nga ma-hydrolyzed, hinungdan nga dili maayo ang kalig-on sa pagtipig sa dugay nga panahon; Ang dili kompleto nga pagkatunaw sa medium makaapekto sa glossy nga latex nga pintura.

1 Phosphate dispersant

Ang mga dispersant sa Phosphate ester nagpalig-on sa mga dispersion sa pigment, lakip ang mga reaktibo nga pigment sama sa zinc oxide. Sa gloss nga mga pormula sa pintal, kini nagpauswag sa gloss ug pagkalimpyo. Dili sama sa ubang mga wetting ug dispersing additives, ang pagdugang sa phosphate ester dispersants dili makaapekto sa KU ug ICI viscosity sa coating.

Ang polyacid homopolymer dispersant, sama sa Tamol 1254 ug Tamol 850, ang Tamol 850 usa ka homopolymer sa methacrylic acid.

Ang polyacid copolymer dispersant, sama sa Orotan 731A, nga usa ka copolymer sa diisobutylene ug maleic acid. Ang mga kinaiya niining duha ka matang sa mga dispersant mao nga sila makahimo og lig-on nga adsorption o angkla sa ibabaw sa mga pigment ug fillers, adunay mas taas nga molekular nga mga kadena aron mahimong steric hindrance, ug adunay tubig nga solubility sa mga tumoy sa kadena, ug ang uban gidugangan sa electrostatic repulsion sa pagkab-ot sa lig-on nga mga resulta. Aron ang dispersant adunay maayo nga dispersibility, ang gibug-aton sa molekula kinahanglan nga hugot nga kontrolon. Kung ang gibug-aton sa molekula gamay ra kaayo, adunay dili igo nga steric hindrance; kung ang gibug-aton sa molekula dako kaayo, mahitabo ang flocculation. Alang sa polyacrylate dispersants, ang labing maayo nga dispersion nga epekto mahimong makab-ot kung ang lebel sa polymerization mao ang 12-18.

Ang ubang mga matang sa dispersant, sama sa AMP-95, adunay kemikal nga ngalan nga 2-amino-2-methyl-1-propanol. Ang amino nga grupo kay adsorbed sa nawong sa dili organikong mga partikulo, ug ang hydroxyl nga grupo moabot sa tubig, nga nagdula sa usa ka stabilizing papel pinaagi sa steric babag. Tungod sa gamay nga gidak-on niini, limitado ang steric hindrance. Ang AMP-95 kasagaran usa ka pH regulator.

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang panukiduki bahin sa mga dispersant nakabuntog sa problema sa flocculation tungod sa taas nga gibug-aton sa molekula, ug ang pag-uswag sa taas nga gibug-aton sa molekula usa sa mga uso. Pananglitan, ang taas nga molekular nga gibug-aton nga dispersant EFKA-4580 nga gihimo pinaagi sa emulsion polymerization espesyal nga naugmad alang sa mga water-based nga industriyal nga coatings, nga angay alang sa organiko ug dili organikong pagsabwag sa pigment, ug adunay maayo nga pagsukol sa tubig.

Ang mga grupo sa amino adunay maayo nga kalambigitan sa daghang mga pigment pinaagi sa acid-base o hydrogen bonding. Ang block copolymer dispersant nga adunay aminoacrylic acid ingon nga angkla nga grupo gihatagan ug pagtagad.

2 Dispersant nga adunay dimethylaminoethyl methacrylate isip grupo sa angkla

Ang Tego Dispers 655 wetting and dispersing additive kay gigamit sa waterborne automotive paints dili lang sa pag-orient sa mga pigment kondili para usab sa pagpugong sa aluminum powder nga mu-react sa tubig.

Tungod sa mga kabalaka sa kalikopan, ang biodegradable wetting ug dispersing agent naugmad, sama sa EnviroGem AE series twin-cell wetting ug dispersing agents, nga mga low-foaming wetting ug dispersing agents.

Defoamer

Adunay daghang mga matang sa tradisyonal nga water-based paint defoamers, nga kasagaran gibahin sa tulo ka mga kategoriya: mineral oil defoamers, polysiloxane defoamers ug uban pang mga defoamer.

Ang mga mineral oil defoamer kasagarang gigamit, kasagaran sa flat ug semi-gloss latex nga mga pintura.

Ang mga polysiloxane defoamer adunay ubos nga tensiyon sa nawong, kusog nga defoaming ug antifoaming nga kapabilidad, ug dili makaapekto sa gloss, apan kung gigamit nga dili husto, kini mahimong hinungdan sa mga depekto sama sa pag-urong sa coating film ug dili maayo nga pag-recoatability.

Ang tradisyonal nga water-based nga mga defoamer sa pintal dili uyon sa bahin sa tubig aron makab-ot ang katuyoan sa pag-defoaming, mao nga dali nga makahimo og mga depekto sa nawong sa coating film.

Sa bag-ohay nga mga tuig, ang lebel sa molekula nga mga defoamer naugmad.

Kini nga ahente nga antifoaming usa ka polimer nga naporma pinaagi sa direkta nga pagsumbak sa mga aktibo nga sangkap nga antifoaming sa sangkap sa carrier. Ang molekular nga kadena sa polimer adunay usa ka wetting hydroxyl nga grupo, ang defoaming nga aktibo nga substansiya giapod-apod sa palibot sa molekula, ang aktibo nga substansiya dili sayon ​​​​nga aggregate, ug ang pagkaangay sa coating system maayo. Ang maong molekular-level defoamers naglakip sa mga mineral nga lana — FoamStar A10 series, silicon-containing — FoamStar A30 series, ug non-silicon, non-oil polymers — FoamStar MF series.

Kini nga molecular-scale defoamer naggamit sa usa ka supergrafted star polymer isip usa ka dili tugma nga surfactant ug nakab-ot ang maayong mga resulta sa mga aplikasyon sa waterborne coating. Ang Air Products molecular-grade defoamer nga gitaho ni Stout et al. usa ka acetylene glycol-based foam control agent ug defoamer nga adunay duha ka wetting properties, sama sa Surfynol MD 20 ug Surfynol DF 37.

Dugang pa, aron matubag ang mga panginahanglan sa paghimo og zero-VOC coatings, adunay mga VOC-free defoamers, sama sa Agitan 315, Agitan E 255, ug uban pa.

pampabaga

Adunay daghang mga klase sa mga thickener, nga sagad gigamit karon mao ang cellulose ether ug ang mga derivatives nga thickeners, associative alkali-swellable thickeners (HASE) ug polyurethane thickeners (HEUR).

3.1. Cellulose ether ug mga derivatives niini

Hydroxyethyl cellulose (HEC)una nga gihimo sa industriya sa Union Carbide Company kaniadtong 1932, ug adunay kasaysayan nga kapin sa 70 ka tuig.

Sa pagkakaron, ang mga thickener sa cellulose ether ug ang mga derivatives niini nag-una naglakip sa hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), methyl hydroxypropyl Base cellulose (MHPC), methyl cellulose (MC) ug xanthan gum, ug uban pa, kini mga non-ionic thickeners, ug iya usab sa non-associated water phase thickeners. Taliwala kanila, ang HEC mao ang kasagarang gigamit sa latex nga pintura.

3.2 Alkali-swellable thickener

Ang alkali-swellable thickeners gibahin sa duha ka kategorya: non-associative alkali-swellable thickeners (ASE) ug associative alkali-swellable thickeners (HASE), nga mga anionic thickeners. Ang non-associated ASE kay usa ka polyacrylate alkali swelling emulsion.

3.3. Polyurethane thickener ug hydrophobically modified non-polyurethane thickener

Ang polyurethane thickener, nga gitawag nga HEUR, usa ka hydrophobic group-modified ethoxylated polyurethane water-soluble polymer, nga iya sa non-ionic associative thickener.

Ang HEUR gilangkuban sa tulo ka bahin: hydrophobic group, hydrophilic chain ug polyurethane group.

Ang hydrophobic nga grupo adunay papel sa asosasyon ug mao ang mahukmanon nga hinungdan sa pagpalapot, kasagaran oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol, ug uban pa.

Bisan pa, ang lebel sa pag-ilis sa mga hydrophobic nga grupo sa duha ka tumoy sa pipila nga magamit sa komersyo nga HEUR mas ubos kaysa 0.9, ug ang labing kaayo 1.7 ra. Ang mga kondisyon sa reaksyon kinahanglan nga higpit nga kontrolon aron makakuha usa ka polyurethane thickener nga adunay pig-ot nga pag-apod-apod sa gibug-aton sa molekula ug lig-on nga pasundayag. Kadaghanan sa mga HEUR gi-synthesize pinaagi sa stepwise polymerization, mao nga ang mga HEUR nga magamit sa komersyo kasagaran mga sagol sa lapad nga gibug-aton sa molekula.

Dugang pa sa linear associative polyurethane thickeners nga gihulagway sa ibabaw, adunay usab comb-like associative polyurethane thickeners. Ang gitawag nga comb association polyurethane thickener nagpasabot nga adunay pendant hydrophobic group sa tunga sa matag thickener molecule. Ang ingon nga mga thickener sama sa SCT-200 ug SCT-275 ug uban pa.

Kung magdugang usa ka normal nga kantidad sa mga hydrophobic nga grupo, adunay 2 ra nga mga end-capped hydrophobic nga mga grupo, mao nga ang synthesized hydrophobically modified amino thickener dili kaayo lahi sa HEUR, sama sa Optiflo H 500, tan-awa ang Figure 3.

Kung dugang nga hydrophobic nga mga grupo ang idugang, sama sa hangtod sa 8%, ang mga kondisyon sa reaksyon mahimong ma-adjust aron makahimo mga amino thickeners nga adunay daghang gibabagan nga hydrophobic nga mga grupo. Siyempre, kini usab usa ka comb thickener.

Kini nga hydrophobic nga gibag-o nga amino thickener makapugong sa viscosity sa pintal nga mahulog tungod sa pagdugang sa daghang mga surfactant ug glycol solvents kung idugang ang pagpares sa kolor. Ang rason mao nga ang lig-on nga hydrophobic nga mga grupo makapugong sa desorption, ug daghang hydrophobic nga mga grupo adunay lig-on nga asosasyon.


Oras sa pag-post: Dis-26-2022
WhatsApp Online nga Chat!