Akvobazaj farbodensigiloj

1. Tipoj de densiloj kaj densiga mekanismo

(1) Neorganika dikigilo:

Neorganikaj densigiloj en akvobazitaj sistemoj estas plejparte argiloj. Kiel: bentonito. Kaolino kaj diatomea tero (la ĉefa komponanto estas SiO2, kiu havas poran strukturon) estas foje uzataj kiel helpaj densigaĵoj por dikigado de sistemoj pro siaj pendaj trajtoj. Bentonito estas pli vaste uzata pro sia alta akvo-ŝvelebleco. Bentonito (Bentonite), ankaŭ konata kiel bentonito, bentonito, ktp., la ĉefa mineralo de bentonito estas montmorillonito enhavanta malgrandan kvanton da alkalaj kaj alkalaj teraj metalaj hidraluminosilikataj mineraloj, apartenantaj al la grupo de aluminosilikatoj, ĝia ĝenerala kemia formulo estas: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. La ekspansia agado de bentonito estas esprimita per ekspansiokapacito, tio estas, la volumeno de bentonito post ŝveliĝo en diluita klorida acida solvaĵo nomiĝas ekspansiokapablo, esprimita en ml/gramo. Post kiam la bentonita densilo sorbas akvon kaj ŝveliĝas, la volumeno povas atingi plurajn fojojn aŭ dekoble ol antaŭ ol sorbi akvon, do ĝi havas bonan suspendon, kaj ĉar ĝi estas pulvoro kun pli fajna partikla grandeco, ĝi diferencas de aliaj pulvoroj en la tegaĵo. sistemo. La korpo havas bonan mikseblecon. Krome, produktante suspendon, ĝi povas peli aliajn pulvorojn por produkti certan kontraŭ-stratifikan efikon, do ĝi estas tre helpema plibonigi la stokan stabilecon de la sistemo.

Sed multaj natri-bazitaj bentonitoj estas transformitaj de kalcio-bazita bentonito per natria konvertiĝo. Samtempe de natriigo, granda nombro da pozitivaj jonoj kiel kalciaj jonoj kaj natriaj jonoj estos produktitaj. Se la enhavo de ĉi tiuj katjonoj en la sistemo estas tro alta, granda kvanto da neŭtraligo de ŝarĝo estos generita sur la negativaj ŝarĝoj sur la surfaco de la emulsio, do certagrade, Ĝi povas kaŭzi kromefikojn kiel ŝveliĝon kaj flokuladon de. la emulsio. Aliflanke, ĉi tiuj kalciaj jonoj ankaŭ havos kromefikojn sur la natria salo-disvastaĵo (aŭ polifosfata dispersanto), igante tiujn disvastigantojn precipiti en la tegsistemo, poste kondukante al la perdo de disperso, igante la tegaĵon pli dika, pli dika aŭ eĉ. pli dika. Severa precipitaĵo kaj flokulado okazis. Krome, la densiga efiko de bentonito plejparte dependas de la pulvoro por sorbi akvon kaj ekspansiiĝi ​​por produkti suspendon, do ĝi alportos fortan tixotropan efikon al la tegsistemo, kiu estas tre malfavora por tegaĵoj, kiuj postulas bonajn ebenigajn efikojn. Tial, bentonitaj neorganikaj densigiloj malofte estas uzitaj en lateksofarboj, kaj nur malgranda kvanto estas utiligita kiel densigilo en malbonkvalitaj lateksofarboj aŭ brositaj lateksofarboj. Tamen, en la lastaj jaroj, iuj datumoj montris, ke BENTONE®LT de Hemmings. organike modifita kaj rafinita hektorito havas bonajn kontraŭsedimentajn kaj atomigajn efikojn kiam aplikite al lateksofarbo senaera ŝprucsistemoj.

(2) Celuloza etero:

Celuloza etero estas natura alta polimero formita de la kondensado de β-glukozo. Uzante la karakterizaĵojn de la hidroksila grupo en la glukozilringo, celulozo povas sperti diversajn reagojn por produkti serion de derivaĵoj. Inter ili, esterifikaj kaj eterigitaj reagoj estas akiritaj. La celuloza estero aŭ celuloza eteroderivaĵoj estas la plej gravaj celulozaj derivaĵoj. Ofte uzataj produktoj estas karboksimetilcelulozo,hidroksietilcelulozo, metilcelulozo, hidroksipropilmetilcelulozo ktp. Ĉar karboksimetilcelulozo enhavas natriajn jonojn, kiuj estas facile solveblaj en akvo, ĝi havas malbonan akvoreziston, kaj la nombro da anstataŭaĵoj sur ĝia ĉefa ĉeno estas malgranda, do ĝi estas facile malkomponita per bakteria korodo, reduktante la viskozecon de la akva solvaĵo kaj farante ĝin. malbonodora, ktp Fenomeno, malofte uzata en latekso farbo, ĝenerale uzata en malalta grado polivinil alkoholo gluo farbo kaj mastiko. La akvodissolvoprocento de metilcelulozo estas ĝenerale iomete pli malalta ol tiu de hidroksietilcelulozo. Krome, povas esti malgranda kvanto da nesolvebla materio dum la dissolvprocezo, kiu influos la aspekton kaj senton de la tega filmo, do ĝi estas malofte uzata en lateksofarbo. Tamen, la surfaca tensio de metilakva solvaĵo estas iomete pli malalta ol tiu de aliaj celulozaj akvaj solvaĵoj, do ĝi estas bona celuloza dikigilo uzata en mastiko. Hidroksipropilmetilcelulozo ankaŭ estas celuloza densigilo vaste uzita en la kampo de mastiko, kaj nun estas plejparte uzita en cement-bazita aŭ kalk-kalcia-bazita mastiko (aŭ aliaj neorganikaj ligiloj). Hidroksietil-celulozo estas vaste uzata en lateksaj farbosistemoj pro sia bona akvosolvebleco kaj akvoreteno. Kompare kun aliaj celulozoj, ĝi havas malpli da efiko al la tegaĵo-filma rendimento. La avantaĝoj de hidroksietilcelulozo inkluzivas altan pumpan efikecon, bonan kongruon, bonan stokan stabilecon kaj bonan pH-stabilecon de viskozeco. La malavantaĝoj estas malbona ebeniga flueco kaj malbona ŝprucrezisto. Por plibonigi ĉi tiujn mankojn, aperis hidrofoba modifo. Seks-rilata hidroksietilcelulozo (HMHEC) kiel ekzemple NatrosolPlus330, 331

(3) Polikarboksilatoj:

En ĉi tiu policarboxilato, la alta molekula pezo estas dikigilo, kaj la malalta molekula pezo estas disperso. Ili ĉefe adsorbas akvomolekulojn en la ĉefa ĉeno de la sistemo, kio pliigas la viskozecon de la disigita fazo; krome, ili ankaŭ povas esti adsorbitaj sur la surfaco de lateksopartikloj por formi tegaĵtavolon, kiu pliigas la partiklograndecon de la latekso, dikigas la hidratigtavolon de la latekso, kaj pliigas la viskozecon de la interna fazo de la latekso. Tamen, ĉi tiu tipo de densigilo havas relative malaltan dikigitan efikecon, do ĝi estas iom post iom forigita en tegantaj aplikoj. Nun ĉi tiu speco de densigilo estas ĉefe uzata en la dikiĝo de kolorpasto, ĉar ĝia molekula pezo estas relative granda, do ĝi estas helpema al la disvastigebleco kaj stokado-stabileco de kolora pasto.

(4) Alkal-ŝvelebla dikigilo:

Estas du ĉefaj specoj de alkal-ŝveleblaj densiloj: ordinaraj alkal-ŝveleblaj densiloj kaj asociaj alkal-ŝveleblaj densiloj. La plej granda diferenco inter ili estas la diferenco en la rilataj monomeroj enhavitaj en la ĉefa molekula ĉeno. Asociaj alkal-ŝveleblaj dikigiloj estas kopolimerizitaj kun asociecaj monomeroj kiuj povas adsorbi unu la alian en la ĉefa ĉenstrukturo, do post jonigo en akva solvaĵo, povas okazi intra-molekula aŭ inter-molekula adsorbado, kaŭzante la viskozecon de la sistemo rapide altiĝi.

a. Ordinara alkal-ŝvelebla dikigilo:

La ĉefa produkta reprezenta tipo de ordinara alkal-ŝvelebla dikigilo estas ASE-60. ASE-60 ĉefe adoptas la kopolimerigon de metakrila acido kaj etilakrilato. Dum la kopolimerigprocezo, metakrila acido respondecas pri proksimume 1/3 de la solida enhavo, ĉar la ĉeesto de karboksilaj grupoj igas la molekula ĉeno havi certan gradon da hidrofileco, kaj neŭtraligas la salforman procezon. Pro la forpuŝo de ŝargoj, la molekulaj ĉenoj disetendiĝas, kio pliigas la viskozecon de la sistemo kaj produktas dikiĝantan efikon. Tamen, foje la molekula pezo estas tro granda pro la ago de la krucliga agento. Dum la ekspansia procezo de la molekula ĉeno, la molekula ĉeno ne estas bone disigita en mallonga tempodaŭro. Dum la longdaŭra stokado, la molekula ĉeno estas iom post iom etendita, kio alportas Post-dikiĝo de viskozeco. Krome, ĉar estas malmultaj hidrofobaj monomeroj en la molekula ĉeno de ĉi tiu speco de densigilo, ne estas facile generi hidrofoban komplekson inter molekuloj, ĉefe por fari intramolekulan reciprokan adsorbadon, do ĉi tiu speco de densigilo havas malaltan dikiĝantan efikecon, do ĝi estas. malofte uzata sole. Ĝi estas ĉefe uzata en kombinaĵo kun aliaj dikigiloj.

b. Asocio (konkorda) tipo alkala ŝvelanta dikigilo:

Ĉi tiu speco de dikigilo nun havas multajn variojn pro la elekto de asociaj monomeroj kaj la dezajno de molekula strukturo. Ĝia ĉefa ĉenstrukturo ankaŭ estas ĉefe kunmetita de metakrila acido kaj etilakrilato, kaj la asociaj monomeroj estas kiel antenoj en la strukturo, sed nur malgranda kvanto de distribuo. Estas ĉi tiuj asociaj monomeroj kiel polpaj tentakloj, kiuj ludas la plej gravan rolon en la dikiga efikeco de la dikigilo. La karboksila grupo en la strukturo estas neŭtraligita kaj salo-formanta, kaj la molekula ĉeno ankaŭ estas kiel ordinara alkal-ŝvelebla dikigilo. La sama ŝarga repuŝo okazas, tiel ke la molekula ĉeno disvolviĝas. La asocieca monomero en ĝi ankaŭ disetendiĝas kun la molekula ĉeno, sed ĝia strukturo enhavas kaj hidrofilajn ĉenojn kaj hidrofobajn ĉenojn, do granda micelarstrukturo simila al surfaktantoj estos generita en la molekulo aŭ inter molekuloj. Tiuj miceloj estas produktitaj per la reciproka adsorbado de unuiĝomonomeroj, kaj kelkaj unuiĝomonomeroj adsorbas unu la alian tra la transponta efiko de emulsiopartikloj (aŭ aliaj partikloj). Post kiam la miceloj estas produktitaj, ili fiksas la emulsiajn partiklojn, akvomolekulojn aŭ aliajn partiklojn en la sistemo en relative statika stato same kiel la enfermaĵmovado, tiel ke la moviĝeblo de tiuj molekuloj (aŭ partikloj) estas malfortigita kaj la viskozeco de la sistemo pliiĝas. Sekve, la densiga efikeco de ĉi tiu tipo de densigilo, precipe en lateksofarbo kun alta emulsia enhavo, estas multe pli alta ol tiu de ordinaraj alkal-ŝveleblaj dikigiloj, do ĝi estas vaste uzata en lateksofarbo. La ĉefa produkta reprezentanto La tipo estas TT-935.

(5) Asocia poliuretano (aŭ polietero) dikiganta kaj ebeniga agento:

Ĝenerale, dikigiloj havas tre altan molekula pezo (kiel celulozo kaj akrila acido), kaj iliaj molekulaj ĉenoj estas streĉitaj en akva solvaĵo por pliigi la viskozecon de la sistemo. La molekula pezo de poliuretano (aŭ polietero) estas tre malgranda, kaj ĝi ĉefe formas asocion per la interago de la forto de van der Waals de la lipofila segmento inter molekuloj, sed ĉi tiu asociforto estas malforta, kaj la asocio povas esti farita sub certaj. ekstera forto. Apartigo, tiel reduktante la viskozecon, estas favora al la ebenigado de la tega filmo, do ĝi povas ludi la rolon de ebeniga agento. Kiam la tonda forto estas forigita, ĝi povas rapide rekomenci asocion, kaj la viskozeco de la sistemo altiĝas. Ĉi tiu fenomeno estas utila por redukti viskozecon kaj pliigi ebenigon dum konstruado; kaj post kiam la tonda forto estas perdita, la viskozeco estos restarigita tuj por pliigi la dikecon de la tega filmo. En praktikaj aplikoj, ni pli zorgas pri la dikiga efiko de tiaj asociaj densiloj sur polimeremulsioj. La ĉefaj polimeraj lateksaj partikloj ankaŭ partoprenas en la asocio de la sistemo, tiel ke ĉi tiu speco de densiga kaj ebeniga agento ankaŭ havas bonan dikigantan (aŭ ebenigantan) efikon kiam ĝi estas pli malalta ol ĝia kritika koncentriĝo; kiam la koncentriĝo de ĉi tiu speco de densiga kaj ebeniga agento Kiam ĝi estas pli alta ol ĝia kritika koncentriĝo en pura akvo, ĝi povas formi asociojn per si mem, kaj la viskozeco rapide altiĝas. Tial, kiam ĉi tiu speco de densiga kaj ebeniga agento estas pli malalta ol ĝia kritika koncentriĝo, ĉar la lateksaj partikloj partoprenas en parta asocio, ju pli malgranda la partiklograndeco de la emulsio, des pli forta la asocio, kaj ĝia viskozeco pliiĝos kun la pliiĝo de la emulsio. kvanto de emulsio. Krome, iuj dispersiloj (aŭ akrilaj densigiloj) enhavas hidrofobajn strukturojn, kaj iliaj hidrofobaj grupoj interagas kun tiuj de poliuretano, tiel ke la sistemo formas grandan retan strukturon, kiu estas favora al dikiĝo.

2. Efikoj de malsamaj dikigiloj sur akvo-disigo-rezisto de lateksa farbo

En la formuliĝo-dezajno de akvobazitaj farboj, la uzo de densigiloj estas tre grava ligo, kiu rilatas al multaj propraĵoj de lateksaj farboj, kiel konstruo, kolordisvolviĝo, stokado kaj aspekto. Ĉi tie ni fokusiĝas pri la efiko de la uzo de dikigiloj sur la stokado de latekso-farbo. De la ĉi-supra enkonduko, ni povas scii, ke bentonito kaj polikarboksilatoj: dikigiloj estas ĉefe uzataj en iuj specialaj tegaĵoj, kiuj ne estos diskutitaj ĉi tie. Ni ĉefe diskutos pri la plej ofte uzataj celulozo, alkala ŝvelaĵo kaj Poliuretano (aŭ polieter) dikigiloj, sole kaj en kombinaĵo, influas la akvodisigreziston de lateksaj farboj.

Kvankam dikiĝo kun hidroksietilcelulozo sole estas pli serioza en akvodisigo, estas facile moviĝi egale. Ununura uzo de alkala ŝvelaĵo dikiĝo havas neniun akvodisigon kaj precipitaĵon sed seriozan densiĝon post dikiĝo. Ununura uzo de poliuretano-densiĝo, kvankam akvo-disigo kaj post-densiĝo La dikiĝo ne estas grava, sed la precipitaĵo produktita de ĝi estas relative malmola kaj malfacile moviĝebla. Kaj ĝi adoptas hidroksietil-celulozon kaj alkalan ŝveliĝantan dikiĝantan komponaĵon, neniun post-densiĝon, neniun malmolan haston, facile movi, sed ankaŭ estas malgranda kvanto da akvo. Tamen, kiam hidroksietilcelulozo kaj poliuretano estas uzataj por dikiĝi, la akvodisiĝo estas la plej grava, sed ne estas malmola precipitaĵo. Alkali-ŝvelebla densiĝo kaj poliuretano estas uzataj kune, kvankam la akvo apartigo estas esence neniu akvo apartigo, sed post dikiĝo, kaj la sedimento ĉe la fundo estas malfacile movi egale. Kaj la lasta uzas malgrandan kvanton da hidroksietil-celulozo kun alkala ŝvelaĵo kaj poliuretano-dikiĝo por havi unuforman staton sen precipitaĵo kaj akvodisigo. Oni povas vidi, ke en la pura akrila emulsia sistemo kun forta hidrofobeco, estas pli serioze dikigi la akvan fazon per hidrofila hidroksietilcelulozo, sed ĝi povas esti facile movita egale. La ununura uzo de hidrofoba alkala ŝvelaĵo kaj poliuretano (aŭ ilia komponaĵo) dikiĝo, kvankam la kontraŭ-akva disiĝo agado estas pli bona, sed ambaŭ dikiĝas poste, kaj se estas precipitaĵo, ĝi nomiĝas malmola precipitaĵo, kiu estas malfacile movi egale . La uzo de celulozo kaj poliuretana komponaĵo dikiĝo, pro la plej malproksima diferenco en hidrofilaj kaj lipofilaj valoroj, rezultigas la plej gravan akvan apartigon kaj precipitaĵon, sed la sedimento estas mola kaj facile moviĝebla. La lasta formulo havas la plej bonan kontraŭ-akvan disigon pro pli bona ekvilibro inter hidrofila kaj lipofila. Kompreneble, en la reala formulprocezo, la specoj de emulsioj kaj malsekigantaj kaj disvastigaj agentoj kaj iliaj hidrofilaj kaj lipofilaj valoroj ankaŭ devus esti pripensitaj. Nur kiam ili atingas bonan ekvilibron, la sistemo povas esti en stato de termodinamika ekvilibro kaj havi bonan Akvoreziston.

En la dikiĝanta sistemo, la dikiĝo de la akvofazo foje estas akompanata de la pliiĝo de la viskozeco de la oleofazo. Ekzemple, ni ĝenerale kredas, ke celulozaj dikigiloj dikigas la akvan fazon, sed la celulozo estas distribuita en la akvofazo.