resumen
1. Agente de humectación y dispersión
2. Desfoamer
3. Espesante
4. Aditivos formadores de películas
5. Otros aditivos
Agente de humectación y dispersión
Los recubrimientos a base de agua usan agua como solvente o medio de dispersión, y el agua tiene una gran constante dieléctrica, por lo que los recubrimientos a base de agua se estabilizan principalmente por la repulsión electrostática cuando la doble capa eléctrica se superpone.
Además, en el sistema de recubrimiento a base de agua, a menudo hay polímeros y tensioactivos no iónicos, que se adsorben en la superficie del relleno de pigmento, forman un obstáculo estérico y estabilizan la dispersión. Por lo tanto, las pinturas y emulsiones a base de agua logran resultados estables a través de la acción articular de la repulsión electrostática y el impedimento estérico. Su desventaja es la mala resistencia a los electrolitos, especialmente para electrolitos de alto precio.
1.1 Agente humectante
Los agentes humectantes para recubrimientos transmitidos por el agua se dividen en aniónico y no iónico.
La combinación de agente humectante y agente de dispersión puede lograr resultados ideales. La cantidad de agente humectante es generalmente unos pocos por mil. Su efecto negativo es la espuma y la reducción de la resistencia al agua de la película de recubrimiento.
Una de las tendencias de desarrollo de los agentes humectantes es reemplazar gradualmente a los agentes humectantes de éter fenol (apeo o mono), porque conduce a la reducción de las hormonas masculinas en ratas e interfiere con endocrino. Los éteres de fenol de polioxietileno alquilo (benceno) se usan ampliamente como emulsionantes durante la polimerización de la emulsión.
Los tensioactivos gemelos también son nuevos desarrollos. Son dos moléculas anfifílicas unidas por un espaciador. La característica más notable de los tensioactivos de doble células es que la concentración crítica de micelas (CMC) es más que un orden de magnitud más bajo que el de sus tensioactivos de "células individuales", seguidas de alta eficiencia. Como Tego Twin 4000, es un tensioactivo de siloxano de células gemelas y tiene propiedades de espuma inestable y defoaming.
1.2 dispersante
Los dispersantes para la pintura de látex se dividen en cuatro categorías: dispersantes de fosfato, dispersantes de homopolímero de poliácidos, dispersantes de copolímero de poliácidos y otros dispersantes.
Los dispersantes de fosfato más utilizados son los polifosfatos, como el hexametafosfato de sodio, el polifosfato de sodio (Calgon N, el producto de BK Giulini Chemical Company en Alemania), tripolifosfato de potasio (KTPP) y pirofosfato de tetrapotosio (TKPP).
El mecanismo de su acción es estabilizar la repulsión electrostática a través del enlace de hidrógeno y la adsorción química. Su ventaja es que la dosis es baja, aproximadamente 0.1%, y tiene un buen efecto de dispersión en los pigmentos y rellenos inorgánicos. Pero también hay deficiencias: la que, junto con la elevación del valor del pH y la temperatura, el polifosfato se hidroliza fácilmente, causa mala estabilidad de almacenamiento a largo plazo; La disolución incompleta en medio afectará el brillo de la pintura de látex brillante.
1 dispersante de fosfato
Los dispersantes de éster fosfato estabilizan las dispersiones de pigmento, incluidos los pigmentos reactivos como el óxido de zinc. En las formulaciones de pintura de brillo, mejora el brillo y la limpieza. A diferencia de otros aditivos de humectación y dispersión, la adición de dispersantes de éster fosfato no afecta la viscosidad KU e ICI del recubrimiento.
Dispersante de homopolímero de poliácidos, como Tamol 1254 y Tamol 850, Tamol 850 es un homopolímero de ácido metacrílico.
Dispersante de copolímero de poliácidos, como Orotan 731a, que es un copolímero de diisobutileno y ácido maleico. Las características de estos dos tipos de dispersantes son que producen una fuerte adsorción o ancla en la superficie de los pigmentos y rellenos, tienen cadenas moleculares más largas para formar un obstáculo estérico y tienen solubilidad en el agua en los extremos de la cadena, y algunos son suplementados por una repulsión electrostática lograr resultados estables. Para que el dispersante tenga una buena dispersión, el peso molecular debe controlarse estrictamente. Si el peso molecular es demasiado pequeño, habrá un obstáculo estérico insuficiente; Si el peso molecular es demasiado grande, se producirá floculación. Para los dispersantes de poliacrilato, el mejor efecto de dispersión se puede lograr si el grado de polimerización es 12-18.
Otros tipos de dispersantes, como AMP-95, tienen un nombre químico de 2-amino-2-metil-1-propanol. El grupo amino se adsorbe en la superficie de las partículas inorgánicas, y el grupo hidroxilo se extiende al agua, lo que juega un papel estabilizador a través del obstáculo estérico. Debido a su pequeño tamaño, el obstáculo estérico es limitado. AMP-95 es principalmente un regulador de pH.
En los últimos años, la investigación sobre dispersantes ha superado el problema de la floculación causado por el alto peso molecular, y el desarrollo de alto peso molecular es una de las tendencias. Por ejemplo, el disperante de alto peso molecular EFKA-4580 producido por la polimerización de emulsión está especialmente desarrollada para recubrimientos industriales a base de agua, adecuados para dispersión de pigmentos orgánicos e inorgánicos, y tiene buena resistencia al agua.
Los grupos amino tienen una buena afinidad por muchos pigmentos a través de un enlace ácido o hidrógeno. El dispersante de copolímero de bloque con ácido aminoacrílico como el grupo de anclaje ha sido prestado atención.
2 dispersantes con metacrilato de dimetilaminoetilo como grupo de anclaje
TEGO dispers 655 El aditivo humectante y dispersión se usa en pinturas automotrices transmitidas por el agua no solo para orientar los pigmentos sino también para evitar que el polvo de aluminio reaccione con agua.
Debido a preocupaciones ambientales, se han desarrollado agentes de humectación y dispersión biodegradables, como agentes de humectación y dispersión de las células gemelas de la serie Envirogem AE, que son agentes de humectación y dispersión de baja foamina.
Defoamer
Hay muchos tipos de defoamers de pintura a base de agua tradicionales, que generalmente se dividen en tres categorías: defoamers de aceite mineral, defoamers de polisiloxano y otros defoamers.
Los defoamers de aceite mineral se usan comúnmente, principalmente en pinturas de látex planas y semibrillas.
Los defoamers de polisiloxano tienen una baja tensión superficial, una fuerte defoaming y capacidades antifoaming, y no afectan el brillo, pero cuando se usan de manera incorrecta, causarán defectos como la contracción de la película de recubrimiento y la mala recuperación.
Los defoamedores de pintura a base de agua tradicionales son incompatibles con la fase de agua para lograr el propósito de la desfoaming, por lo que es fácil producir defectos superficiales en la película de recubrimiento.
En los últimos años, se han desarrollado defoamers de nivel molecular.
Este agente antifoaming es un polímero formado por injertado directamente las sustancias activas antifoaming en la sustancia portadora. La cadena molecular del polímero tiene un grupo hidroxilo humectante, la sustancia activa de desfoaming se distribuye alrededor de la molécula, la sustancia activa no es fácil de agregar y la compatibilidad con el sistema de recubrimiento es buena. Dichos defoamers de nivel molecular incluyen aceites minerales (serie Foamstar A10, serie que contiene silicio-Serie Foamstar A30 y polímeros no silicon, no petroleros-Serie MF Foamstar.
Este defoamer a escala molecular utiliza un polímero estrella supergrado como un tensioactivo incompatible y ha logrado buenos resultados en aplicaciones de recubrimiento transmitidas por el agua. El defoamer de grado molecular de productos de aire reportado por Stout et al. es un agente de control de espuma a base de acetilenglicol y desacoplador con propiedades humectantes, como Surfynol MD 20 y Surfynol DF 37.
Además, para satisfacer las necesidades de producir recubrimientos cero-VOC, también hay defoamers sin VOC, como Agitan 315, Agitan E 255, etc.
espesante
Hay muchos tipos de espesantes, actualmente se usan comúnmente son éter de celulosa y sus derivados de espesores, espesantes asociativos de álcali-sano (HASE) y espesantes de poliuretano (Heur).
3.1. Éter de celulosa y sus derivados
Hidroxietilcelulosa (HEC)fue producido por primera vez industrialmente por Union Carbide Company en 1932, y tiene una historia de más de 70 años.
En la actualidad, los espesantes del éter de celulosa y sus derivados incluyen principalmente hidroxietilcelulosa (HEC), metil hidroxietilcelululosa (MHEC), etil hidroxietilelulosa (EHEC), metil hidroxipropil -celulosa (MHPC), celulosa de metilo (MC) y xanthan goma, goma de goma xanthan, celulosa, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan goma, xanthan, celulosa, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan gum, xanthan, celulosa, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan goma, xanthan, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan gum, xanthan, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan gum, xanthan, celulosa, celulosa de metilo (MC) y xanthan. etc., estos son espesantes no iónicos, y también pertenecen a espesantes de fase de agua no asociados. Entre ellos, HEC es el más utilizado en la pintura de látex.
3.2 espesante alcalino
Los espesantes álcali-sano se dividen en dos categorías: espesantes álcali-sano no asociativos (ASE) y espesantes asociativos de álcali-Swellable (HASE), que son espesantes aniónicos. ASE no asociado es una emulsión de hinchazón alcalino de poliacrilato.
3.3. Espesante de poliuretano y espesante no poliuretano modificado hidrofóbicamente
El espesante de poliuretano, denominado Heur, es un polímero etoxilado de poliuretano etoxilado hidrófobo, que pertenece al espesante asociativo no iónico.
Heur está compuesto por tres partes: grupo hidrofóbico, cadena hidrofílica y grupo de poliuretano.
El grupo hidrofóbico juega un papel de asociación y es el factor decisivo para el engrosamiento, generalmente olil, octadecilo, dodecilfenilo, nonilfenol, etc.
Sin embargo, el grado de sustitución de grupos hidrofóbicos en ambos extremos de algunos Heurs disponibles comercialmente es inferior a 0.9, y el mejor es solo 1.7. Las condiciones de reacción deben controlarse estrictamente para obtener un espesante de poliuretano con una distribución de peso molecular estrecha y un rendimiento estable. La mayoría de los HEUR se sintetizan por polimerización por paso, por lo que los HEUR disponibles comercialmente son generalmente mezclas de grandes pesos moleculares.
Además de los espesantes de poliuretano asociativos lineales descritos anteriormente, también hay espesores de poliuretano asociativos similares a un peine. El llamado espesante de poliuretano de la asociación de peine significa que existe un grupo hidrófobo colgante en el medio de cada molécula de espesante. Espesantes como SCT-200 y SCT-275 etc.
Al agregar una cantidad normal de grupos hidrofóbicos, solo hay 2 grupos hidrofóbicos con límites de extremo, por lo que el espesante amino modificado hidrofóbicamente sintetizado no es muy diferente de Heur, como Optiflo H 500, ver Figura 3.
Si se agregan más grupos hidrofóbicos, como hasta el 8%, las condiciones de reacción se pueden ajustar para producir espesantes amino con múltiples grupos hidrofóbicos bloqueados. Por supuesto, esto también es un espesante de peine.
Este espesante amino modificado hidrofóbico puede evitar que la viscosidad de la pintura caiga debido a la adición de una gran cantidad de tensioactivos y solventes de glicol cuando se agrega la coincidencia de color. La razón es que los grupos hidrofóbicos fuertes pueden prevenir la desorción, y múltiples grupos hidrofóbicos tienen una asociación sólida.
Tiempo de publicación: diciembre-26-2022