I. Επισκόπηση
Ως μία από τις πρώτες ύλες των επικαλύψεων, η ποσότητα των προσθέτων είναι συνήθως πολύ μικρή (γενικά περίπου 1% της συνολικής σύνθεσης), αλλά το αποτέλεσμα είναι μεγάλο. Η προσθήκη του μπορεί όχι μόνο να αποφύγει πολλά ελαττώματα επίστρωσης και ελαττώματα μεμβράνης, αλλά και να κάνει εύκολη τον έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής και κατασκευής της επίστρωσης και η προσθήκη ορισμένων προσθέτων μπορεί να προσδώσει στην επίστρωση ορισμένες ειδικές λειτουργίες. Επομένως, τα πρόσθετα αποτελούν σημαντικό μέρος των επιστρώσεων.
2. Ταξινόμηση προσθέτων
Τα κοινά χρησιμοποιούμενα πρόσθετα για επικαλύψεις περιλαμβάνουν οργανικούς αντικαθιζηματικούς παράγοντες, πηκτικά, παράγοντες ισοπέδωσης, παράγοντες ελέγχου αφρού, παράγοντες προαγωγής πρόσφυσης, παράγοντες διαβροχής και διασποράς κ.λπ.
3. Απόδοση και εφαρμογή προσθέτων
(1) Οργανικός παράγοντας κατά της καθίζησης
Τα περισσότερα από αυτά τα προϊόντα βασίζονται σε πολυολεφίνες, διασκορπισμένες σε κάποιο διαλύτη, μερικές φορές τροποποιημένες με ένα παράγωγο καστορελαίου. Αυτά τα πρόσθετα έρχονται σε τρεις μορφές: υγρό, πάστα και σκόνη.
1. Ρεολογικές ιδιότητες:
Η κύρια ρεολογική λειτουργία των οργανικών αντικαθιζηματικών παραγόντων είναι να ελέγχουν την εναιώρηση των χρωστικών – δηλαδή να αποτρέπουν τη σκληρή καθίζηση ή να αποφεύγουν την καθίζηση, που είναι η τυπική εφαρμογή τους. Αλλά στην πράξη, προκαλεί αύξηση του ιξώδους και επίσης κάποιο βαθμό αντίστασης σε χαλάρωση, ειδικά σε βιομηχανικές επιστρώσεις. Οι οργανικοί παράγοντες κατά της καθίζησης θα διαλυθούν λόγω της αυξημένης θερμοκρασίας, χάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητά τους, αλλά η ρεολογία τους θα ανακάμψει καθώς το σύστημα κρυώνει.
2. Εφαρμογή οργανικού αντικαθιζηματικού παράγοντα:
Για να λειτουργήσει αποτελεσματικά ο αντικαθιζηματικός παράγοντας στην επίστρωση, θα πρέπει να διασκορπιστεί και να ενεργοποιηθεί σωστά. Τα συγκεκριμένα βήματα είναι τα εξής:
(1) Διαβροχή (μόνο ξηρή σκόνη). Ο οργανικός παράγοντας κατά της καθίζησης ξηρής σκόνης είναι ένα συσσωμάτωμα, για να διαχωριστούν τα σωματίδια μεταξύ τους, πρέπει να διαβρέχεται με διαλύτη και (ή) ρητίνη. Συνήθως αρκεί η προσθήκη του στον πολτό άλεσης με μέτρια ανάδευση.
(2) Αποσυσσωμάτωση (μόνο για ξηρή σκόνη). Η δύναμη συσσωμάτωσης των οργανικών παραγόντων κατά της καθίζησης δεν είναι πολύ ισχυρή και η απλή τυρβώδης ανάμειξη είναι επαρκής στις περισσότερες περιπτώσεις.
(3) Διασπορά, θέρμανση, διάρκεια διασποράς (όλα τα είδη). Όλοι οι οργανικοί παράγοντες κατά της καθίζησης έχουν μια ελάχιστη θερμοκρασία ενεργοποίησης και αν δεν επιτευχθεί, όσο μεγάλη και αν είναι η δύναμη διασποράς, δεν θα υπάρχει ρεολογική δραστηριότητα. Η θερμοκρασία ενεργοποίησης εξαρτάται από τον χρησιμοποιούμενο διαλύτη. Όταν ξεπεραστεί η ελάχιστη θερμοκρασία, η εφαρμοζόμενη τάση θα ενεργοποιήσει τον οργανικό παράγοντα κατά της καθίζησης και θα δώσει πλήρη απόδοση στην απόδοσή του.
(2) Πυκνωτικό
Υπάρχουν διάφοροι τύποι παχυντών που χρησιμοποιούνται σε χρώματα με βάση διαλύτες και με βάση το νερό. Κοινοί τύποι παχυντών που χρησιμοποιούνται σε υδατοδιαλυτές επικαλύψεις είναι: αιθέρες κυτταρίνης, πολυακρυλικά, συνειρμικά πυκνωτικά και ανόργανα πυκνωτικά.
1. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο πυκνωτικό αιθέρα κυτταρίνης είναι η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC). Ανάλογα με το ιξώδες, υπάρχουν διαφορετικές προδιαγραφές. Το HEC είναι ένα υδατοδιαλυτό προϊόν σε σκόνη, το οποίο είναι μη ιοντικό πυκνωτικό. Έχει καλό παχυντικό αποτέλεσμα, καλή αντοχή στο νερό και αντοχή στα αλκάλια, αλλά τα μειονεκτήματά του είναι ότι αναπτύσσεται εύκολα μούχλα, σαπίζει και έχει κακή ιδιότητα ισοπέδωσης.
2. Το πολυακρυλικό πυκνωτικό είναι ένα γαλάκτωμα ακρυλικού συμπολυμερούς με υψηλή περιεκτικότητα σε καρβοξυλικά και το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του είναι η καλή του αντοχή στην εισβολή μούχλας. Όταν το pH είναι 8-10, αυτό το είδος παχυντή διογκώνεται και αυξάνει το ιξώδες της υδατικής φάσης. αλλά όταν το pH είναι μεγαλύτερο από 10, διαλύεται στο νερό και χάνει το παχυντικό του αποτέλεσμα. Επομένως, υπάρχει μεγαλύτερη ευαισθησία στο pH. Προς το παρόν, το νερό με αμμωνία είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ρυθμιστής pH για χρώματα λατέξ στην Κίνα. Επομένως, όταν χρησιμοποιείται αυτός ο τύπος παχυντή, η τιμή του pH θα μειωθεί με την εξάτμιση του αμμωνιακού νερού και θα μειωθεί επίσης η παχυντική του δράση.
3. Τα συνδετικά παχυντικά έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς πάχυνσης από άλλους τύπους παχυντών. Τα περισσότερα παχυντικά φέρνουν ιξώδες μέσω της ενυδάτωσης και του σχηματισμού μιας αδύναμης δομής γέλης στο σύστημα. Ωστόσο, τα συνδετικά πυκνωτικά, όπως τα επιφανειοδραστικά, έχουν στο μόριο υδρόφιλα μέρη και φιλικά προς το στόμα κίτρινα μέρη καθαριστικού λαδιού. Τα υδρόφιλα μέρη μπορούν να ενυδατωθούν και να διογκωθούν για να πυκνώσει η υδατική φάση. Οι λιπόφιλες ακραίες ομάδες μπορούν να συνδυαστούν με σωματίδια γαλακτώματος και σωματίδια χρωστικής. συσχετίζονται για να σχηματίσουν μια δομή δικτύου.
4. Το ανόργανο πυκνωτικό αντιπροσωπεύεται από μπεντονίτη. Συνήθως ο μπεντονίτης με βάση το νερό διογκώνεται όταν απορροφά νερό και ο όγκος μετά την απορρόφηση του νερού είναι πολλαπλάσιος του αρχικού του όγκου. Δεν δρα μόνο ως παχυντικό, αλλά επίσης αποτρέπει τη βύθιση, τη χαλάρωση και το αιωρούμενο χρώμα. Το παχυντικό του αποτέλεσμα είναι καλύτερο από αυτό των αλκαλικών διογκώσιμων ακρυλικών και πολυουρεθάνης στην ίδια ποσότητα. Επιπλέον, έχει επίσης ένα ευρύ φάσμα προσαρμοστικότητας pH, καλή σταθερότητα κατάψυξης-απόψυξης και βιολογική σταθερότητα. Επειδή δεν περιέχει υδατοδιαλυτές επιφανειοδραστικές ουσίες, τα λεπτά σωματίδια στο ξηρό φιλμ μπορούν να αποτρέψουν τη μετανάστευση και τη διάχυση του νερού και μπορούν να ενισχύσουν την αντοχή στο νερό της μεμβράνης επικάλυψης.
(3) ισοπεδωτικός παράγοντας
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι μέσων ισοπέδωσης που χρησιμοποιούνται συνήθως:
1. Τροποποιημένο μέσο ισοπέδωσης τύπου πολυσιλοξανίου
Αυτός ο τύπος παράγοντα ισοπέδωσης μπορεί να μειώσει σημαντικά την επιφανειακή τάση της επικάλυψης, να βελτιώσει τη διαβρεξιμότητα της επίστρωσης στο υπόστρωμα και να αποτρέψει τη συρρίκνωση. Μπορεί να μειώσει τη διαφορά επιφανειακής τάσης στην επιφάνεια της υγρής μεμβράνης λόγω της εξάτμισης του διαλύτη, να βελτιώσει την κατάσταση της επιφανειακής ροής και να κάνει το χρώμα να ισοπεδωθεί γρήγορα. Αυτός ο τύπος παράγοντα ισοπέδωσης μπορεί επίσης να σχηματίσει μια εξαιρετικά λεπτή και λεία μεμβράνη στην επιφάνεια της μεμβράνης επικάλυψης, βελτιώνοντας έτσι την ομαλότητα και τη γυαλάδα της επιφάνειας της μεμβράνης επίστρωσης.
2. Οριζοντιωτικός παράγοντας τύπου ρητίνης μακράς αλυσίδας με περιορισμένη συμβατότητα
Όπως ακρυλικό ομοπολυμερές ή συμπολυμερές, το οποίο μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση της επικάλυψης και του υποστρώματος σε κάποιο βαθμό για να βελτιώσει τη διαβρεξιμότητα και να αποτρέψει τη συρρίκνωση. και μπορεί να σχηματίσει ένα ενιαίο μοριακό επίπεδο στην επιφάνεια της μεμβράνης επικάλυψης για να αυξήσει την επιφανειακή τάση της επικάλυψης ομογενοποιήσει, να βελτιώσει την επιφανειακή ρευστότητα, να εμποδίσει την ταχύτητα εξάτμισης του διαλύτη, να εξαλείψει ελαττώματα όπως φλούδα πορτοκαλιού και σημάδια βούρτσας και να κάνει το φιλμ επίστρωσης λεία και ακόμη και.
3. Ισοπεδωτικός παράγοντας με κύριο συστατικό διαλύτη υψηλού σημείου βρασμού
Αυτός ο τύπος παράγοντα ισοπέδωσης μπορεί να προσαρμόσει τον ρυθμό εξαέρωσης του διαλύτη, έτσι ώστε η μεμβράνη επικάλυψης να έχει πιο ισορροπημένο ρυθμό εξαέρωσης και διαλυτότητα κατά τη διαδικασία ξήρανσης και να εμποδίζει τη ροή της μεμβράνης επικάλυψης να παρεμποδίζεται από την πολύ γρήγορη εξάτμιση του διαλύτη και το ιξώδες είναι πολύ υψηλό, με αποτέλεσμα κακή ισοπέδωση μειονεκτήματα και μπορεί να αποτρέψει τη συρρίκνωση που προκαλείται από την κακή διαλυτότητα του υλικού βάσης και την κατακρήμνιση που προκαλείται από την πολύ γρήγορη εξάτμιση του διαλύτη.
(4) Παράγοντας ελέγχου αφρού
Οι παράγοντες ελέγχου αφρού ονομάζονται επίσης αντιαφριστικοί παράγοντες ή αντιαφριστικοί παράγοντες. Οι αντιαφριστικοί παράγοντες εμποδίζουν ή καθυστερούν το σχηματισμό αφρού: Οι αντιαφριστικοί παράγοντες είναι τασιενεργά που σκάνε φυσαλίδες που έχουν σχηματιστεί. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι μόνο θεωρητική ως ένα βαθμό, ένα επιτυχημένο αντιαφριστικό μπορεί επίσης να αποτρέψει το σχηματισμό αφρού σαν αντιαφριστικό παράγοντα. Σε γενικές γραμμές, ο αντιαφριστικός παράγοντας αποτελείται από τρία βασικά συστατικά: δραστική ένωση (δηλ., δραστικός παράγοντας). παράγοντας διάχυσης (διαθέσιμος ή όχι). φορέας.
(5) Παράγοντες διαβροχής και διασποράς
Οι παράγοντες διαβροχής και διασποράς μπορεί να έχουν μια σειρά λειτουργιών, αλλά οι δύο κύριες λειτουργίες είναι η μείωση του χρόνου ή/και της ενέργειας που απαιτείται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας διασποράς ενώ σταθεροποιείται η διασπορά της χρωστικής. Τα διαβρεκτικά και τα διασκορπιστικά συνήθως χωρίζονται στα ακόλουθα
Πέντε κατηγορίες:
1. Ανιονικός παράγοντας διαβροχής
2. Κατιονικός παράγοντας διαβροχής
3. Ηλεκτρονευτικό, επαμφοτερίζον παράγοντα διαβροχής
4. Διλειτουργικός, μη ηλεκτρικά ουδέτερος παράγοντας διαβροχής
5. Μη ιονικός παράγοντας διαβροχής
Οι πρώτοι τέσσερις τύποι διαβρεκτικών και διασκορπιστικών μπορούν να διαδραματίσουν διαβρεκτικό ρόλο και να βοηθήσουν στη διασπορά της χρωστικής, επειδή τα υδρόφιλα άκρα τους έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν φυσικούς και χημικούς δεσμούς με την επιφάνεια της χρωστικής, τις άκρες, τις γωνίες κ.λπ., και να κινούνται προς τον προσανατολισμό του επιφάνεια χρωστικής, συνήθως το υδρόφοβο άκρο. Οι μη ιονικοί παράγοντες διαβροχής και διασποράς περιέχουν επίσης υδρόφιλες ακραίες ομάδες, αλλά δεν μπορούν να σχηματίσουν φυσικούς και χημικούς δεσμούς με την επιφάνεια της χρωστικής, αλλά μπορούν να συνδυαστούν με το προσροφημένο νερό στην επιφάνεια των σωματιδίων της χρωστικής. Αυτό το νερό που δεσμεύεται στην επιφάνεια των σωματιδίων της χρωστικής είναι ασταθές και οδηγεί σε μη ιοντική απορρόφηση και εκρόφηση. Το εκροφημένο επιφανειοδραστικό σε αυτό το σύστημα ρητίνης είναι ελεύθερο και τείνει να προκαλεί παρενέργειες όπως κακή αντοχή στο νερό.
Ο παράγοντας διαβροχής και το διασκορπιστικό πρέπει να προστεθούν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διασποράς χρωστικής, έτσι ώστε να διασφαλιστεί ότι άλλες επιφανειοδραστικές ουσίες μπορούν να είναι σε στενή επαφή με τη χρωστική για να παίξουν το ρόλο τους πριν φτάσουν στην επιφάνεια του σωματιδίου χρωστικής.
Τέσσερα. Περίληψη
Η επίστρωση είναι ένα πολύπλοκο σύστημα. Ως συστατικό του συστήματος, τα πρόσθετα προστίθενται σε μικρή ποσότητα, αλλά παίζουν ζωτικό ρόλο στην απόδοσή του. Επομένως, κατά την ανάπτυξη επικαλύψεων με βάση διαλύτες, ποια πρόσθετα θα χρησιμοποιηθούν και η δοσολογία τους θα πρέπει να προσδιορίζονται μέσω ενός μεγάλου αριθμού επαναλαμβανόμενων πειραμάτων.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-30-2023