Focus on Cellulose ethers

I cinque "agenti" di rivestimenti à l'acqua!

riassuntu

1. Wetting è agenti dispersing

2. Defoamer

3. Addensante

4. Additivi filmati

5. Altri additivi

Agente di umidità è di dispersione

I rivestimenti à l'acqua utilizanu l'acqua cum'è un solvente o un mediu di dispersione, è l'acqua hà una grande constante dielettrica, cusì i rivestimenti à l'acqua sò principarmenti stabilizzati da a repulsione elettrostatica quandu a doppia capa elettrica si sovrappone.

Inoltre, in u sistema di revestimentu basatu à l'acqua, ci sò spessu polimeri è surfactants non ionici, chì sò adsorbiti nantu à a superficia di u pigmentu di pigmentu, furmendu un impedimentu stericu è stabilizzà a dispersione. Dunque, i vernici è l'emulsioni à l'acqua ghjunghjenu risultati stabili per l'azzione cumuna di a repulsione elettrostatica è l'impedimentu stericu. U so svantaghju hè a resistenza di l'elettroliti poveri, in particulare per l'elettroliti di prezzu altu.

1.1 Umidificante

L'agenti di umidificazione per i rivestimenti in acqua sò divisi in anionici è non ionici.

A cumminazzioni di l'agente di umidificazione è l'agente dispersante pò ottene risultati ideali. A quantità di l'agente di umidificazione hè generalmente uni pochi per milla. U so effettu negativu hè a scuma è riduce a resistenza à l'acqua di a film di revestimentu.

Una di e tendenze di sviluppu di l'agenti di umidificazione hè di rimpiazzà gradualmente l'agenti di umidificazione di poliossietilene alchil (benzene) fenol etere (APEO o APE), perchè porta à a riduzzione di l'hormone maschili in i rati è interferiscenu cù l'endocrini. L'eteri fenoli di poliossietilene alchil (benzene) sò largamente usati cum'è emulsionanti durante a polimerizazione in emulsione.

I surfactanti gemelli sò ancu novi sviluppi. Il s'agit de deux molécules anfifiliques liées par un spacer. A funzione più notuali di i surfactants twin-cell hè chì a cuncentrazione micella critica (CMC) hè più di un ordine di grandezza più bassu di quellu di i so surfactants "single-cell", seguita da alta efficienza. Cum'è TEGO Twin 4000, hè un surfactant siloxane à cellula doppia, è hà una schiuma inestabile è proprietà antischiuma.

1.2 Dispersant

I dispersanti per a pittura di lattice sò divisi in quattru categurie: dispersanti di fosfati, dispersanti omopolimeri poliacidi, dispersanti copolymers poliacidi è altri dispersanti.

I dispersanti di fosfati più utilizati sò i polifosfati, cum'è l'hexametafosfatu di sodiu, u polifosfatatu di sodiu (Calgon N, pruduttu di BK Giulini Chemical Company in Germania), u tripolifosfatu di potassiu (KTPP) è u pirofosfatatu di tetrapotassiu (TKPP).

U mecanismu di a so azzione hè di stabilizzà a repulsione elettrostatica per via di ligami di l'idrogenu è adsorbimentu chimicu. U so vantaghju hè chì a dosa hè bassa, circa 0,1%, è hà un bonu effettu di dispersione nantu à i pigmenti inorganici è i fillers. Ma ancu ci sò carenze: quellu, cù l'aumentu di u valore di u pH è a temperatura, u polifosfatatu hè facilmente idrolizatu, causa una stabilità di almacenamiento à longu andà male; A dissoluzione incompleta in u mediu affetterà u gloss di vernice di lattice lucida.

1 dispersante di fosfati

I dispersanti di l'ester di fosfatatu stabilizzanu e dispersioni di pigmenti, cumpresi i pigmenti reattivi cum'è l'ossidu di zincu. In formulazioni di vernice lucida, migliurà a lucentezza è a pulibilità. A cuntrariu di l'altri additivi di umidificazione è di dispersione, l'aghjunzione di dispersanti di l'ester di fosfatatu ùn anu micca a viscosità KU è ICI di u revestimentu.

Polyacid homopolymer dispersant, cum'è Tamol 1254 è Tamol 850, Tamol 850 hè un homopolymer di l'acidu metacrilicu.

Dispersante di copolymer polyacid, cum'è Orotan 731A, chì hè un copolymer di diisobutylene è maleic acid. E caratteristiche di sti dui tipi di dispersanti sò chì pruducenu una forte adsorzione o ancoratura nantu à a superficia di pigmenti è di riempimentu, anu catene molecolari più longu per furmà ostaculi sterichi, è anu solubilità in acqua à l'estremità di a catena, è alcuni sò supplementati da repulsione elettrostatica ottene risultati stabili. Per fà chì u dispersante hà una bona dispersibilità, u pesu moleculare deve esse strettamente cuntrullatu. Se u pesu molekulari hè troppu chjucu, ùn ci sarà un impedimentu stericu insufficiente; se u pesu molekulari hè troppu grande, a floculazione si farà. Per i dispersanti di poliacrilatu, u megliu effettu di dispersione pò esse ottenutu se u gradu di polimerizazione hè 12-18.

Altri tipi di dispersanti, cum'è AMP-95, anu un nome chimicu di 2-amino-2-methyl-1-propanol. U gruppu amminicu hè adsorbitu nantu à a superficia di e particelle inorganiche, è u gruppu hydroxyl si estende à l'acqua, chì ghjoca un rolu stabilizzante per l'impedimentu sterico. A causa di a so piccula dimensione, l'impedimentu stericu hè limitatu. AMP-95 hè principalmente un regulatore di pH.

In l'ultimi anni, a ricerca nantu à i dispersanti hà superatu u prublema di floculazione causata da un altu pesu moleculare, è u sviluppu di u pesu molekulari altu hè una di e tendenze. Per esempiu, u dispersante di altu pesu moleculare EFKA-4580 pruduciutu da a polimerizazione in emulsione hè sviluppatu apposta per i rivestimenti industriali à l'acqua, adattatu per a dispersione di pigmenti organici è inorganici, è hà una bona resistenza à l'acqua.

I gruppi amminichi anu una bona affinità per parechji pigmenti per via di l'acidu-base o di l'idrogenu. U dispersante di copolimeru di bloccu cù l'acidu aminoacrilicu cum'è u gruppu di ancoraggio hè statu prestatu attenzione.

2 Dispersante cù metacrilate di dimetilaminoetile cum'è gruppu di ancoraggio

Tego Dispers 655, l'additivu di umidificazione è di dispersione hè utilizatu in i vernici di l'automobile in acqua, micca solu per orientà i pigmenti, ma ancu per impedisce chì a polvera d'aluminiu reagisce cù l'acqua.

A causa di preoccupazioni ambientali, sò stati sviluppati agenti di umidificazione è di dispersione biodegradabili, cum'è l'agenti di umidificazione è di dispersione di a doppia cellula di a serie EnviroGem AE, chì sò agenti di umidificazione è di dispersione di bassa schiuma.

Antischiuma

Ci sò parechji tipi di antischiumatori di pittura tradiziunale à l'acqua, chì sò generalmente divisi in trè categurie: antischiumaturi d'oliu minerale, antischiuma di polisiloxane è altri antischiumatori.

I defoamers d'oliu minerale sò cumunimenti usati, soprattuttu in vernici di lattice flat è semi-lucido.

I defoamers di Polysiloxane anu una tensione superficiale bassa, una forte capacità di defoaming è antifoaming, è ùn affettanu micca a lucentezza, ma quandu anu utilizatu in modu improperu, pruvucaranu difetti cum'è a diminuzione di a film di revestimentu è una povira recoatability.

I defoamers di pittura tradiziunali basati in l'acqua sò incompatibili cù a fase di l'acqua per ottene u scopu di defoaming, cusì hè faciule per pruduce difetti di a superficia in a film di revestimentu.

In l'ultimi anni, sò stati sviluppati antischiumatori à livellu moleculare.

Stu agentu antifoaming hè un polimeru furmatu da l'injertu direttu di sustanzi attivi antifoaming nantu à a sustanza trasportatore. A catena molekulari di u polimeru hà un gruppu hydroxyl wetting, a sustanza attiva defoaming hè distribuita intornu à a molécula, a sustanza attiva ùn hè micca faciule da aggregate, è a cumpatibilità cù u sistema di revestimentu hè bona. Tali defoamers à livellu moleculare includenu olii minerali - serie FoamStar A10, chì cuntenenu silicu - serie FoamStar A30, è polimeri senza silicone, senza oliu - serie FoamStar MF.

Stu defoamer à scala moleculare usa un polimeru stella supergrafted cum'è un tensioattivu incompatibile è hà ottinutu boni risultati in l'applicazioni di rivestimenti in acqua. U defoamer di qualità moleculare Air Products riportatu da Stout et al. hè un agente di cuntrollu di schiuma basatu in acetilene glycol è antischiuma cù e duie proprietà di umidificazione, cum'è Surfynol MD 20 è Surfynol DF 37.

Inoltre, per risponde à i bisogni di pruduzzione di rivestimenti zero-VOC, ci sò ancu defoamers senza VOC, cum'è Agitan 315, Agitan E 255, etc.

addensante

Ci sò parechji tippi di thickeners, attualmente cumunimenti usati sò cellulosa etere è i so derivati ​​thickeners, thickeners alkali-swellable associative (HASE) è thickeners polyurethane (HEUR).

3.1. Ether di cellulose è i so derivati

Idrossietilcellulosa (HEC)hè statu prima pruduciutu industrialmente da Union Carbide Company in u 1932, è hà una storia di più di 70 anni.

Attualmente, i addensanti di l'etere di cellulosa è i so derivati ​​includenu principalmente hydroxyethyl cellulosa (HEC), metil hydroxyethyl cellulosa (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulosa (EHEC), metil hydroxypropyl Base cellulosa (MHPC), metil cellulosa (MC) è xanthan gum, etc., Quessi sò thickeners non-ionic, è ancu appartene à thickeners fase acqua non-associated. Frà elli, HEC hè u più cumunimenti utilizatu in pittura di lattice.

3.2 Addensante alkali-swellable

Addensanti alkali-swellable sò spartuti in dui categurie: addensanti alkali-swellable non-associative (ASE) è addensanti alkali-swellable associative (HASE), chì sò addensanti anionici. L'ASE non associatu hè una emulsione di gonfiore di poliacrilatu alkali.

3.3. Addensante poliuretanico e addensante non poliuretanico modificato idrofobicamente

L'ispessente di poliuretano, chjamatu HEUR, hè un polimeru solubile in acqua di poliuretano etossilato modificato in gruppi idrofobi, appartenente a un addensante associativo non ionico.

HEUR è composto da tre parti: gruppo idrofobo, catena idrofila e gruppo poliuretanico.

Il gruppo idrofobico svolge un ruolo di associazione ed è il fattore decisivo per l'ispessimento, generalmente oleil, ottadecil, dodecilfenile, nonilfenolo, ecc.

Tuttavia, u gradu di sustituzione di i gruppi idrofobici à e duie estremità di alcuni HEUR dispunibili in u cummerciu hè più bassu di 0,9, è u megliu hè solu 1,7. E cundizioni di reazione deve esse strettamente cuntrullate per ottene un addensante di poliuretanu cù una distribuzione stretta di pesu moleculare è un rendiment stabile. A maiò parte di l'HEUR sò sintetizzati da polimerizazione stepwise, cusì HEUR dispunibuli in u cummerciu sò generalmente mischi di pesi molecolari largu.

In più di i thickeners polyurethane associative lineari descritti sopra, ci sò ancu pettine polyurethane associative thickeners. U cosiddettu addensante di poliuretanu di l'associazione di pettine significa chì ci hè un gruppu idrofobicu pendente à mezu à ogni molécula di addensante. Addensanti cum'è SCT-200 è SCT-275 etc.

Quando si aggiunge una quantità normale di gruppi idrofobici, ci sono solo 2 gruppi idrofobici terminali, quindi l'ispessante amminico modificato idrofobico sintetizzato non è molto diverso da HEUR, come Optiflo H 500, vedi Figura 3.

Se si aghjunghjenu più gruppi idrofobichi, cum'è finu à l'8%, e cundizioni di reazione ponu esse aghjustate per pruduce addensanti amminichi cù più gruppi idrofobi bloccati. Di sicuru, questu hè ancu un pettine addensante.

Stu addensante amminicu mudificatu idrofobicu pò impedisce chì a viscosità di a vernice cade per via di l'aghjunzione di una grande quantità di tensioattivi è solventi di glicol quandu si aghjunghjenu a corrispondenza di u culore. U mutivu hè chì i gruppi idrofobi forti ponu impedisce a desorbimentu, è i gruppi idrofobi multipli anu una forte associazione.


Tempu di Postu: Dec-26-2022
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