I. Přehled
Jako jedna ze surovin pro nátěry je množství aditiv obvykle velmi malé (obecně asi 1 % z celkového složení), ale účinek je velký. Jeho přidáním se lze nejen vyhnout mnoha defektům povlaku a defektům filmu, ale také usnadnit kontrolu procesu výroby a konstrukce povlaku a přidání určitých přísad může povlaku dodat některé speciální funkce. Důležitou součástí nátěrů jsou proto přísady.
2. Klasifikace aditiv
Běžně používaná aditiva pro nátěry zahrnují organická činidla proti usazování, zahušťovadla, egalizační činidla, činidla pro kontrolu pěny, látky podporující přilnavost, smáčedla a dispergační činidla atd.
3. Výkon a aplikace přísad
(1) Organické činidlo proti usazování
Většina těchto produktů je založena na polyolefinech, dispergovaných v nějakém rozpouštědle, někdy modifikovaných derivátem ricinového oleje. Tyto přísady se dodávají ve třech formách: kapalina, pasta a prášek.
1. Reologické vlastnosti:
Hlavní reologickou funkcí organických látek proti usazování je kontrola suspenze pigmentů – tedy zabránění tvrdému usazování nebo úplné zabránění usazování, což je jejich typická aplikace. V praxi však způsobuje zvýšení viskozity a také určitý stupeň odolnosti proti stékání, zejména u průmyslových nátěrů. Organická činidla proti usazování se vlivem zvýšené teploty rozpustí, čímž ztratí svou účinnost, ale jejich reologie se obnoví, jakmile se systém ochladí.
2. Aplikace organického prostředku proti usazování:
Aby činidlo proti usazování účinně působilo v nátěru, mělo by být správně rozptýleno a aktivováno. Konkrétní kroky jsou následující:
(1) Smáčení (pouze suchý prášek). Suché práškové organické anti-sedimentační činidlo je agregát, aby se částice od sebe oddělily, musí být smáčen rozpouštědlem a (nebo) pryskyřicí. Obvykle postačí přidávat jej do mlecí kaše za mírného míchání.
(2) Deaglomerace (pouze pro suchý prášek). Agregační síla organických antisedimentačních činidel není příliš silná a ve většině případů postačuje jednoduché turbulentní míchání.
(3) Disperze, ohřev, doba trvání disperze (všechny typy). Všechna organická antisedimentační činidla mají minimální aktivační teplotu, a pokud jí není dosaženo, bez ohledu na to, jak velká je dispergační síla, nedojde k žádné reologické aktivitě. Aktivační teplota závisí na použitém rozpouštědle. Když je překročena minimální teplota, aplikované napětí aktivuje organický anti-sedimentační prostředek a plně se projeví jeho výkon.
(2) Zahušťovadlo
V barvách na bázi rozpouštědel a na vodní bázi se používají různé typy zahušťovadel. Běžné typy zahušťovadel používaných ve vodou ředitelných nátěrech jsou: ethery celulózy, polyakryláty, asociativní zahušťovadla a anorganická zahušťovadla.
1. Nejčastěji používaným zahušťovadlem éteru celulózy je hydroxyethylcelulóza (HEC). V závislosti na viskozitě existují různé specifikace. HEC je práškový ve vodě rozpustný produkt, což je neiontové zahušťovadlo. Má dobrý zahušťovací účinek, dobrou odolnost proti vodě a alkáliím, ale jeho nevýhodou je, že se na něm snadno pěstuje plíseň, hnije a má špatnou vyrovnávací schopnost.
2. Polyakrylátové zahušťovadlo je akrylátová kopolymerová emulze s vysokým obsahem karboxylů a jeho největší vlastností je dobrá odolnost proti napadení plísněmi. Když je pH 8-10, tento druh zahušťovadla nabobtná a zvýší viskozitu vodné fáze; ale když je pH větší než 10, rozpustí se ve vodě a ztratí svůj zahušťující účinek. Proto je zde větší citlivost na pH. V současné době je čpavková voda nejběžněji používaným prostředkem na úpravu pH latexových barev v Číně. Při použití tohoto typu zahušťovadla se tedy s těkáním čpavkové vody hodnota pH sníží a sníží se i její zahušťovací účinek.
3. Asociativní zahušťovadla mají jiné zahušťovací mechanismy než jiné typy zahušťovadel. Většina zahušťovadel přináší viskozitu hydratací a tvorbou slabé gelové struktury v systému. Asociativní zahušťovadla, stejně jako povrchově aktivní látky, však mají v molekule jak hydrofilní části, tak žluté čisticí olejové části, které jsou šetrné k ústům. Hydrofilní části lze hydratovat a nabobtnat pro zahuštění vodní fáze. Lipofilní koncové skupiny mohou být kombinovány s částicemi emulze a částicemi pigmentu. sdružit a vytvořit síťovou strukturu.
4. Anorganické zahušťovadlo představuje bentonit. Bentonit na vodní bázi obvykle bobtná, když absorbuje vodu, a objem po absorbování vody je několikanásobek původního objemu. Působí nejen jako zahušťovadlo, ale také zabraňuje potopení, stékání a plovoucí barvě. Jeho zahušťovací účinek je lepší než u alkalicky bobtnajících akrylátových a polyuretanových zahušťovadel ve stejném množství. Kromě toho má také široký rozsah přizpůsobivosti pH, dobrou stabilitu při zmrazování a rozmrazování a biologickou stabilitu. Protože neobsahuje ve vodě rozpustné povrchově aktivní látky, mohou jemné částice v suchém filmu zabránit migraci a difúzi vody a mohou zvýšit odolnost nátěrového filmu vůči vodě.
(3) nivelační prostředek
Obvykle se používají tři hlavní typy vyrovnávacích činidel:
1. Modifikovaný polysiloxanový nivelační prostředek
Tento typ vyrovnávacího činidla může silně snížit povrchové napětí nátěru, zlepšit smáčivost nátěru k podkladu a zabránit smršťování; může snížit rozdíl v povrchovém napětí na povrchu mokrého filmu v důsledku těkání rozpouštědla, zlepšit stav povrchového toku a způsobit rychlé vyrovnání barvy; tento typ vyrovnávacího činidla může také vytvořit extrémně tenký a hladký film na povrchu nátěrového filmu, čímž se zlepší hladkost a lesk povrchu nátěrového filmu.
2. Vyrovnávací prostředek typu pryskyřice s dlouhým řetězcem s omezenou kompatibilitou
Jako je akrylátový homopolymer nebo kopolymer, který může do určité míry snížit povrchové napětí povlaku a substrátu, aby se zlepšila smáčivost a zabránilo se smršťování; a může vytvořit jedinou molekulární úroveň na povrchu nátěrového filmu, aby se zvýšilo povrchové napětí nátěru. Homogenizuje, zlepšuje tekutost povrchu, inhibuje rychlost odpařování rozpouštědla, odstraňuje defekty, jako je pomerančová kůra a stopy po štětci, a činí nátěrový film hladkým a hladkým. dokonce.
3. Vyrovnávací prostředek s rozpouštědlem s vysokým bodem varu jako hlavní složkou
Tento typ vyrovnávacího činidla může upravit rychlost těkání rozpouštědla tak, aby měl nátěrový film vyváženější rychlost těkání a rozpustnost během procesu sušení a zabránil toku nátěrového filmu, aby byl bráněn příliš rychlým těkáním rozpouštědla a viskozita je příliš vysoká, což má za následek špatné vyrovnání nevýhod a může zabránit smršťování způsobenému špatnou rozpustností základního materiálu a srážení způsobenému příliš rychlým odpařováním rozpouštědla.
(4) Činidlo pro regulaci pěny
Činidla regulující pěnu se také nazývají odpěňovací činidla nebo odpěňovací činidla. Činidla proti pěnění zabraňují nebo zpomalují tvorbu pěny: Činidla proti pěnění jsou povrchově aktivní látky, které praskají vytvořené bubliny. Rozdíl mezi nimi je jen do určité míry teoretický, úspěšný odpěňovač také dokáže zabránit tvorbě pěny jako odpěňovač. Obecně řečeno, odpěňovací činidlo se skládá ze tří základních složek: aktivní sloučenina (tj. aktivní činidlo); difuzní činidlo (dostupné nebo nedostupné); dopravce.
(5) Smáčedla a dispergační činidla
Smáčedla a dispergační činidla mohou mít řadu funkcí, ale hlavními dvěma funkcemi jsou zkrácení času a/nebo energie potřebné k dokončení procesu disperze při stabilizaci disperze pigmentu. Smáčedla a dispergační činidla se obvykle dělí na následující
Pět kategorií:
1. Aniontové smáčedlo
2. Kationtové smáčedlo
3. Elektroneutrální, amfoterní smáčedlo
4. Bifunkční, elektricky ne neutrální smáčedlo
5. Neiontové smáčedlo
První čtyři typy smáčedel a dispergačních činidel mohou hrát smáčecí roli a napomáhat disperzi pigmentu, protože jejich hydrofilní konce mají schopnost vytvářet fyzikální a chemické vazby s povrchem pigmentu, hranami, rohy atd. a pohybovat se směrem k orientaci pigmentu. pigmentový povrch, obvykle hydrofobní konec. Neiontová smáčedla a dispergační činidla také obsahují hydrofilní koncové skupiny, ale nemohou vytvářet fyzikální a chemické vazby s povrchem pigmentu, ale mohou se slučovat s adsorbovanou vodou na povrchu částic pigmentu. Tato vazba vody na povrch pigmentových částic je nestabilní a vede k neiontové absorpci a desorpci. Desorbovaná povrchově aktivní látka v tomto pryskyřičném systému je volná a má tendenci způsobovat vedlejší účinky, jako je špatná odolnost vůči vodě.
Smáčedlo a dispergační činidlo by měly být přidány během procesu disperze pigmentu, aby se zajistilo, že jiné povrchově aktivní látky mohou být v těsném kontaktu s pigmentem, aby mohly hrát svou roli předtím, než se dostanou na povrch částice pigmentu.
Čtyři. Shrnutí
Lakování je komplexní systém. Jako součást systému jsou přísady přidávány v malém množství, ale hrají zásadní roli v jeho výkonu. Při vývoji nátěrů na bázi rozpouštědel by proto měly být pomocí velkého počtu opakovaných experimentů určeny přísady a jejich dávkování.
Čas odeslání: 30. ledna 2023