oversigt
1. befugtning og dispergeringsmiddel
2. Defoamer
3. tykkende
4. filmdannende tilsætningsstoffer
5. Andre tilsætningsstoffer
Befugtning og dispergeringsmiddel
Vandbaserede belægninger bruger vand som opløsningsmiddel eller spredningsmedium, og vand har en stor dielektrisk konstant, så vandbaserede belægninger stabiliseres hovedsageligt af den elektrostatiske frastødning, når det elektriske dobbeltlag overlapper.
Derudover er der i det vandbaserede belægningssystem ofte polymerer og ikke-ioniske overfladeaktive stoffer, som adsorberes på overfladen af pigmentfyldstoffet, der danner sterisk hindring og stabiliserer spredningen. Derfor opnår vandbaserede maling og emulsioner stabile resultater gennem den fælles virkning af elektrostatisk frastødelse og sterisk hindring. Dens ulempe er dårlig elektrolytresistens, især for dyre elektrolytter.
1.1 befugtningsmiddel
Bevindingsmidler til vandbårne belægninger er opdelt i anioniske og ikke -ioniske.
Kombinationen af befugtningsmiddel og spredningsmiddel kan opnå ideelle resultater. Mængden af befugtningsmiddel er generelt et par pr. Tusinde. Dens negative virkning er at skumme og reducere vandmodstanden for belægningsfilmen.
En af udviklingstendenser for befugtningsmidler er gradvist at udskifte polyoxyethylenalkyl (benzen) phenolether (APEO eller APE) befugtningsmidler, fordi det fører til reduktion af mandlige hormoner hos rotter og forstyrrer endokrine. Polyoxyethylen alkyl (benzen) phenolethere er vidt anvendt som emulgatorer under emulsionspolymerisation.
Twin overfladeaktive stoffer er også nye udviklinger. Det er to amfifile molekyler forbundet med en afstandsstykket. Det mest bemærkelsesværdige træk ved dobbeltcelle overfladeaktive stoffer er, at den kritiske micellekoncentration (CMC) er mere end en størrelsesorden, der er lavere end for deres ”enkeltcelle” overfladeaktive stoffer, efterfulgt af høj effektivitet. Såsom Tego Twin 4000, det er en tvillingcellesiloxan overfladeaktivt middel og har ustabile skum og defoaming egenskaber.
1.2 spredning
Spredtemidler til latexmaling er opdelt i fire kategorier: fosfatdispersanter, polyacid -homopolymer -dispergeringsmidler, polyacid -copolymerdispersanter og andre dispergeringsmidler.
De mest anvendte phosphatdispersanter er polyphosphater, såsom natriumhexametaphosphat, natriumpolyphosphat (Calgon N, produkt af BK Giulini Chemical Company i Tyskland), kaliumtripolyphosphat (KTPP) og tetrapotassium pyrophosphat (TKPP).
Mekanismen for dens virkning er at stabilisere elektrostatisk frastødning gennem hydrogenbinding og kemisk adsorption. Dets fordel er, at doseringen er lav, ca. 0,1%, og den har en god spredningseffekt på uorganiske pigmenter og fyldstoffer. Men der er også mangler: den, der sammen med hævning af pH-værdi og temperatur, polyphosphat let hydrolyseres, forårsager langvarig opbevaringsstabilitet dårlig; Ufuldstændig opløsning i medium vil påvirke den glans af blank latexmaling.
1 fosfatspredning
Fosfatesterdispileringsmidler stabiliserer pigmentdispersioner, herunder reaktive pigmenter, såsom zinkoxid. I formuleringer af glansmaling forbedrer det glans og rengørbarhed. I modsætning til andre befugtnings- og spredningsadditiver påvirker tilsætningen af phosphatesterdispureringsmidler ikke belægningen Ku og ICI -viskositet.
Polyacid -homopolymerspredning, såsom Tamol 1254 og Tamol 850, er Tamol 850 en homopolymer af methacrylsyre.
Polyacid -copolymerspredning, såsom Orotan 731A, som er en copolymer af diisobutylen og maleinsyre. Egenskaberne ved disse to typer dispergeringsmidler er, at de producerer stærk adsorption eller forankring på overfladen af pigmenter og fyldstoffer, har længere molekylære kæder til at danne sterisk hindring og have vandopløselighed i kæden ender, og nogle suppleres med elektrostatisk frastødning til opnå stabile resultater. For at gøre spredningsmidlet har god spredning, skal molekylvægten være strengt kontrolleret. Hvis molekylvægten er for lille, vil der være utilstrækkelig sterisk hindring; Hvis molekylvægten er for stor, forekommer flokkulering. For polyacrylatspredningsmidler kan den bedste spredningseffekt opnås, hvis graden af polymerisation er 12-18.
Andre typer dispergeringsmidler, såsom AMP-95, har et kemisk navn på 2-amino-2-methyl-1-propanol. Aminogruppen adsorberes på overfladen af de uorganiske partikler, og hydroxylgruppen strækker sig til vandet, der spiller en stabiliserende rolle gennem sterisk hindring. På grund af sin lille størrelse er sterisk hindring begrænset. AMP-95 er hovedsageligt en pH-regulator.
I de senere år har forskningen på dispergeringsmidler overvundet problemet med flokkulering forårsaget af høj molekylvægt, og udviklingen af høj molekylvægt er en af tendenser. F.eks. Er den spredningsmiddel EFKA-4580 produceret ved emulsionspolymerisation specielt udviklet til vandbaserede industrielle belægninger, der er egnet til organisk og uorganisk pigmentdispersion og har god vandbestandighed.
Aminogrupper har en god affinitet for mange pigmenter gennem syre-base eller hydrogenbinding. Blokcopolymerspredningsmidlet med aminoacrylsyre som forankringsgruppen er blevet opmærksom på.
2 spredningsmiddel med dimethylaminoethylmethacrylat som forankringsgruppe
Tego spreder 655 befugtning og spredningsadditiv bruges i vandbårne bilmaling ikke kun til at orientere pigmenterne, men også for at forhindre, at aluminiumspulveret reagerer med vand.
På grund af miljøhensyn er bionedbrydelig befugtnings- og spredningsagenter blevet udviklet, såsom Envirogem AE-serie dobbeltcelle befugtnings- og spredningsmidler, som er lavt skummende befugtnings- og spredningsmidler.
Defoamer
Der er mange slags traditionelle vandbaserede malingsdefoamere, som generelt er opdelt i tre kategorier: mineralolie-defoamere, polysiloxan-defoamere og andre defoamere.
Mineralolie-defoamere bruges ofte, hovedsageligt i flade og semi-glans latexmaling.
Polysiloxan -defoamere har lav overfladespænding, stærk defoaming og antifoamingfunktioner og påvirker ikke glans, men når de bruges forkert, vil de forårsage defekter, såsom krympning af belægningsfilmen og dårlig genoptagelighed.
Traditionelle vandbaserede malingsdefoamere er uforenelige med vandfasen for at opnå formålet med defoaming, så det er let at fremstille overfladedefekter i belægningsfilmen.
I de senere år er molekylære defoamere udviklet.
Dette antifoamingmiddel er en polymer dannet ved direkte podning af antifoaming af aktive stoffer på bærerstoffet. Den molekylære kæde af polymeren har en befugtningshydroxylgruppe, det defoaming, aktive stof er fordelt omkring molekylet, det aktive stof er ikke let at samle, og kompatibiliteten med belægningssystemet er godt. Sådanne molekylære defoamere inkluderer mineralolier-Foamstar A10-serien, siliciumholdig-Foamstar A30-serie og ikke-silicium, ikke-olie-polymerer-Foamstar MF-serie.
Denne molekylære defoamer bruger en supergraftet stjernepolymer som et inkompatibelt overfladeaktivt middel og har opnået gode resultater i vandbårne belægningsapplikationer. Air Products Molecular-Grade Defoamer rapporteret af Stout et al. er et acetylenglycolbaseret skumstyringsmiddel og defoamer med både befugtningsegenskaber, såsom Surfynol MD 20 og Surfynol DF 37.
For at imødekomme behovene for at producere nul-VOC-belægninger er der også også VOC-fri defoamere, såsom agitan 315, agitan E 255 osv.
Tykkende
Der er mange slags fortykningsmidler, der i øjeblikket er almindeligt anvendte, er celluloseether og dens derivater tykkende, associative alkali-svoldbare fortykningsmidler (hase) og polyurethan-fortykningsmidler (heur).
3.1. Celluloseether og dets derivater
Hydroxyethylcellulose (HEC)blev først produceret industrielt af Union Carbide Company i 1932 og har en historie på mere end 70 år.
På nuværende tidspunkt inkluderer fortykningsmændene af cellulosether og dets derivater hovedsageligt hydroxyethylcellulose (HEC), methylhydroxyethylcellulose (MHEC), ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), methylhydroxypropylbasecellulose (MHPC), methylcellulose (MC) og x), osv., Dette er ikke-ioniske fortykningsmidler og hører også til ikke-associerede vandfase-fortykningsmidler. Blandt dem er HEC den mest almindeligt anvendte i latexmaling.
3.2 Alkali-svalbart fortykningsmiddel
Alkali-svalbart fortykningsmidler er opdelt i to kategorier: ikke-associative alkali-svalbare fortykningsmidler (ASE) og associative alkali-svoldbare fortykningsmidler (HASE), som er anioniske fortykningsmidler. Ikke-associeret ASE er et polyacrylatalkali hævende emulsion.
3.3. Polyurethan tykkemidler og hydrofobt modificeret ikke-polyurethan tykkemidler
Polyurethan-fortykningsmiddel, benævnt heur, er en hydrofob gruppemodificeret ethoxyleret polyurethan vandopløselig polymer, der hører til ikke-ionisk associativ fortykningsmiddel.
Heur er sammensat af tre dele: hydrofob gruppe, hydrofil kæde og polyurethan -gruppe.
Den hydrofobe gruppe spiller en associeringsrolle og er den afgørende faktor for fortykning, normalt oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol osv.
Imidlertid er graden af substitution af hydrofobe grupper i begge ender af nogle kommercielt tilgængelige Heurs lavere end 0,9, og det bedste er kun 1,7. Reaktionsbetingelserne skal kontrolleres strengt for at opnå en polyurethan -fortykningsmiddel med en smal molekylvægtfordeling og stabil ydeevne. De fleste heurs syntetiseres ved trinvis polymerisation, så kommercielt tilgængelige heurs er generelt blandinger af brede molekylvægte.
Ud over de lineære associerende polyurethan-fortykningsmidler, der er beskrevet ovenfor, er der også kamlignende associative polyurethan-fortykningsmidler. Den såkaldte Comb Association-polyurethan-fortykningsmiddel betyder, at der er en vedhæng hydrofob gruppe midt i hvert tykkemålmolekyle. Sådanne fortykningsmidler som SCT-200 og SCT-275 osv.
Når man tilføjer en normal mængde hydrofobe grupper, er der kun 2 slutkappede hydrofobe grupper, så de syntetiserede hydrofobt modificerede amino-fortykningsmiddel er ikke meget forskellig fra heur, såsom Optiflo H 500, se figur 3.
Hvis der tilføjes flere hydrofobe grupper, såsom op til 8%, kan reaktionsbetingelserne justeres for at producere amino -fortykningsmidler med flere blokerede hydrofobe grupper. Naturligvis er dette også en kamfortykningsmiddel.
Denne hydrofobe modificerede amino -fortykningsmiddel kan forhindre malingsviskositeten i at falde på grund af tilsætning af en stor mængde overfladeaktive stoffer og glycolopløsningsmidler, når farvematchning tilføjes. Årsagen er, at stærke hydrofobe grupper kan forhindre desorption, og flere hydrofobe grupper har en stærk tilknytning.
Posttid: DEC-26-2022