Ur-oinarritutako pintura lodigarriak

1. Loditzaile motak eta loditze-mekanismoa

(1) Loditzaile ez-organikoak:

Uretan oinarritutako sistemetako loditzaile ez-organikoak buztinak dira batez ere. Hala nola: bentonita. Kaolina eta diatomea-lurra (osagai nagusia SiO2 da, egitura porotsua duena) loditze-sistemetarako loditzaile laguntzaile gisa erabiltzen dira batzuetan, esekidura-propietateengatik. Bentonita gehiago erabiltzen da uraren puzgarritasun handia duelako. Bentonita (Bentonite), bentonita, bentonita, etab. izenez ere ezaguna, bentonitaren mineral nagusia montmorillonita da, metal alkalino eta lur alkalinoaren aluminosilikato mineral hidratatzaileen kopuru txikia duena, aluminosilikatoen taldekoa, bere formula kimiko orokorra: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Bentonitaren hedapen-errendimendua hedapen-ahalmenaren bidez adierazten da, hau da, azido klorhidriko disoluzio diluituan hantu ondoren bentonitaren bolumena hedapen-ahalmena deritzo, ml/gramotan adierazita. Bentonita loditzaileak ura xurgatu eta puztu ondoren, bolumena ura xurgatu aurretik hainbat aldiz edo hamar aldiz irits daiteke, beraz, esekidura ona du, eta partikula tamaina finagoa duen hautsa denez, estaldurako beste hautsetatik desberdina da. sistema. Gorputzak nahasgarritasun ona du. Gainera, esekidura ekoizten duen bitartean, beste hauts batzuk bultzatu ditzake estratifikazioaren aurkako efektu jakin bat sortzeko, beraz, oso lagungarria da sistemaren biltegiratze-egonkortasuna hobetzeko.

Baina sodioan oinarritutako bentonita asko kaltzioan oinarritutako bentonitatik eraldatzen dira sodio bihurketaren bidez. Sodiizazioaren aldi berean, ioi positibo ugari sortuko dira, hala nola kaltzio ioiak eta sodio ioiak. Sisteman katioi hauen edukia altuegia bada, karga-neutralizazio kopuru handia sortuko da emultsioaren gainazaleko karga negatiboetan, beraz, neurri batean, albo-ondorioak sor ditzake, hala nola hantura eta flokulazioa. emultsioa. Bestalde, kaltzio ioi hauek albo-ondorioak izango dituzte sodio gatz-dispertsorean (edo polifosfato-sakabanatzen dutenean), sakabanatu horiek estaldura-sisteman hauspeatuz, azkenean dispertsioa galtzea eraginez, estaldura lodiagoa, lodiagoa edo are gehiago bihurtuz. lodiagoa. Prezipitazio eta malokulazio gogorrak gertatu ziren. Gainera, bentonitaren loditze-efektua hautsean oinarritzen da batez ere ura xurgatzeko eta esekidura sortzeko zabaltzeko, beraz, efektu tixotropiko handia ekarriko dio estaldura-sistemari, eta hori oso desegokia da berdinketa-efektu onak behar dituzten estalduretarako. Hori dela eta, bentonita loditzaile ez-organikoak oso gutxitan erabiltzen dira latexeko margoetan, eta kantitate txiki bat baino ez da erabiltzen gradu baxuko latexeko margoetan edo eskuiladun latexeko margoetan. Hala ere, azken urteotan, zenbait datuk erakutsi dute Hemmingsen BENTONE®LT. organikoki eraldatutako eta findutako hectoritak sedimentazio- eta atomizazio-efektu onak ditu latexezko pintura airerik gabeko ihinztatze-sistemetan aplikatzen denean.

(2) Zelulosa-eterra:

Zelulosa-eter β-glukosaren kondentsaziotik sortutako polimero altu naturala da. Glukosilo eraztuneko hidroxilo taldearen ezaugarriak erabiliz, zelulosa hainbat erreakzio jasan ditzake deribatu sorta bat sortzeko. Horien artean, esterifikazio eta eterifikazio erreakzioak lortzen dira. Zelulosa ester edo zelulosa eter deribatuak dira zelulosa deribatu garrantzitsuenak. Gehien erabiltzen diren produktuak karboximetil zelulosa dira,hidroxietil zelulosa, metil zelulosa, hidroxipropil metil zelulosa eta abar. Karboximetil zelulosa uretan erraz disolbagarriak diren sodio ioiak dituenez, urarekiko erresistentzia eskasa du eta bere kate nagusiko ordezkoen kopurua txikia da, beraz, bakterioen korrosioaren ondorioz erraz deskonposatzen da, ur-disoluzioaren biskositatea murriztuz eta hura eginez. usaintsua, etab. Fenomenoa, latexeko pinturan gutxitan erabiltzen dena, orokorrean, gradu baxuko polibinil alkoholdun kola pinturan eta masillan erabiltzen da. Metilzelulosaren uraren disoluzio-tasa, oro har, hidroxietilzelulosarena baino apur bat txikiagoa da. Horrez gain, disolbaezina den materia kopuru txiki bat egon daiteke disoluzio-prozesuan, eta horrek estaldura-filmaren itxuran eta sentsazioan eragina izango du, beraz, gutxitan erabiltzen da latexeko pinturan. Hala ere, metil-disoluzio urtsuaren gainazaleko tentsioa beste zelulosa-disoluzio urtsu batzuena baino apur bat txikiagoa da, beraz, masillan erabiltzen den zelulosa-loditzaile ona da. Hidroxipropil metilzelulosa masillaren alorrean oso erabilia den zelulosazko loditzailea ere bada, eta gaur egun, batez ere, zementuan edo kare-kaltzioan oinarritutako masillan (edo beste aglutinatzaile ez-organikoetan) erabiltzen da. Hidroxietil zelulosa oso erabilia da latexeko pintura-sistemetan, ur-disolbagarritasun ona eta ura atxikitzeagatik. Beste zelulosa batzuekin alderatuta, eragin txikiagoa du estaldura-filmaren errendimenduan. Hidroxietil zelulosaren abantailen artean ponpaketa-eraginkortasun handia, bateragarritasun ona, biltegiratze egonkortasun ona eta likatasunaren pH egonkortasun ona daude. Desabantailak berdinketa jariakortasun eskasa eta zipriztinekiko erresistentzia eskasa dira. Gabezia horiek hobetzeko, aldaketa hidrofoboa agertu da. Sexuarekin lotutako hidroxietilzelulosa (HMHEC), hala nola NatrosolPlus330, 331

(3) Polikarboxilatuak:

Polikarboxilato honetan, pisu molekular altua loditzailea da, eta pisu molekular baxua sakabanatzen duena. Sistemaren kate nagusian ur molekulak xurgatzen dituzte batez ere, eta horrek fase barreiatuaren biskositatea areagotzen du; gainera, latex partikulen gainazalean ere xurga daitezke estaldura-geruza bat osatzeko, eta horrek latexaren partikulen tamaina handitzen du, latexaren hidratazio-geruza loditzen du eta latexaren barne-fasearen biskositatea areagotzen du. Hala ere, loditzaile mota honek loditze-eraginkortasun nahiko baxua du, beraz, pixkanaka-pixkanaka ezabatzen da estaldura-aplikazioetan. Orain, lodigarri mota hau kolore-pasten loditzeko erabiltzen da batez ere, bere pisu molekularra nahiko handia delako, eta, beraz, lagungarria da kolore-pasten sakabanagarritasun eta biltegiratze egonkortasunerako.

(4) Lodigarri alkalin puzgarria:

Bi lodigarri mota nagusi daude: alkaliz puzgarriak diren lodigarri arruntak eta alkaliz puzgarriak diren lodigarri elkartuak. Haien arteko alderik handiena kate molekular nagusian dauden monomero elkartuen aldea da. Lodigarri alkalin puzgarri elkartuak kate-egitura nagusian elkar xurga dezaketen monomero asoziatiboekin kopolimerizatuta daude, beraz, ur-disoluzioan ionizatu ondoren, molekula barneko edo molekularrteko adsortzioa gerta daiteke, sistemaren biskositatea azkar igotzea eraginez.

a. Lodigarri alkalin puzgarri arrunta:

Lodigarri alkalin puzgarri arruntaren produktu adierazgarri nagusia ASE-60 da. ASE-60-k batez ere azido metakrilikoaren eta akrilato etilikoaren kopolimerizazioa hartzen du. Kopolimerizazio-prozesuan, azido metakrilikoak eduki solidoaren 1/3 inguru hartzen du, karboxilo taldeen presentziak kate molekularra nolabaiteko hidrofikotasun-maila duelako eta gatza sortzeko prozesua neutralizatzen duelako. Kargen aldaraztearen ondorioz, kate molekularrak zabaldu egiten dira, eta horrek sistemaren biskositatea areagotzen du eta loditze-efektua sortzen du. Hala ere, batzuetan pisu molekularra handiegia da gurutzatzeko agentearen eraginez. Kate molekularraren hedapen-prozesuan, kate molekularra ez da denbora laburrean ondo barreiatzen. Epe luzerako biltegiratze prozesuan, kate molekularra pixkanaka luzatzen da, eta horrek biskositatearen osteko loditzea dakar. Gainera, loditzaile mota honen kate molekularrean monomero hidrofobo gutxi daudenez, ez da erraza molekulen artean konplexutasun hidrofoboa sortzea, batez ere molekula barneko adsortzioa egiteko, beraz, loditzaile mota honek loditze-eraginkortasun txikia du, beraz. oso gutxitan erabiltzen da bakarrik. Batez ere beste lodigarri batzuekin konbinatuta erabiltzen da.

b. Elkarteko (concord) motako alkalien hanturazko loditzailea:

Lodigarri mota honek gaur egun barietate ugari ditu monomero elkartuen aukeraketagatik eta egitura molekularra diseinatzeagatik. Bere kate-egitura nagusia azido metakrilikoz eta akrilato etilaz osatuta dago batez ere, eta monomero elkartuak egiturako antenen antzekoak dira, baina banaketa txiki bat baino ez. Olagarroaren garroak bezalako monomero elkartu hauek dira loditzailearen loditze-eraginkortasunean zeregin garrantzitsuena betetzen dutenak. Egiturako karboxilo taldea neutralizatu eta gatza sortzen da, eta kate molekularra ere alkaliz puztu daitekeen loditzaile arrunt baten antzekoa da. Karga aldaratze bera gertatzen da, kate molekularra zabaltzen da. Bertan dagoen monomero elkartua kate molekularrarekin ere hedatzen da, baina bere egiturak kate hidrofiloak eta kate hidrofoboak ditu, beraz, surfaktanteen antzeko egitura mizelar handia sortuko da molekulan edo molekulen artean. Mizela hauek asoziazio-monomeroen elkarrekiko xurgapenaren ondorioz sortzen dira, eta elkartze-monomero batzuk elkar xurgatzen dira emultsio-partikulen (edo beste partikulen) zubi-efektuaren bidez. Mizelak sortu ondoren, emultsio partikulak, ur molekula partikulak edo sistemako beste partikula batzuk finkatzen dituzte egoera nahiko estatiko batean itxituraren mugimendua bezalaxe, horrela molekula (edo partikula) horien mugikortasuna ahuldu eta biskositatea. sistema handitzen da. Hori dela eta, lodigarri mota honen loditze-eraginkortasuna, batez ere emultsio-eduki handiko latexeko pinturan, alkaliz puzgarriak diren lodigarri arrunten baino askoz handiagoa da, beraz, oso erabilia da latexeko pinturan. Produktuaren ordezkari nagusia Mota TT-935 da.

(5) Poliuretano (edo polieter) loditzeko eta berdintzeko agente elkartua:

Orokorrean, lodigarriek pisu molekular oso handia dute (adibidez, zelulosa eta azido akrilikoa), eta haien kate molekularrak disoluzio urtsuan luzatzen dira sistemaren biskositatea handitzeko. Poliuretanoaren (edo polieterren) pisu molekularra oso txikia da, eta batez ere molekulen arteko segmentu lipofiloaren van der Waals indarraren elkarreraginaren bidez osatzen du, baina asoziazio indar hori ahula da, eta elkarketa jakin batzuetan egin daiteke. kanpoko indarra. Bereizketa, eta horrela biskositatea murrizteko, estaldura-filma berdintzeko lagungarria da, beraz, berdinketa-agentearen papera bete dezake. Ebakidura-indarra ezabatzen denean, asoziazioa azkar berreskuratu daiteke eta sistemaren biskositatea igotzen da. Fenomeno hau onuragarria da likatasuna murrizteko eta eraikuntzan berdintzea handitzeko; eta ebakidura-indarra galdu ondoren, biskositatea berehala berreskuratuko da estaldura-filmaren lodiera handitzeko. Aplikazio praktikoetan, gehiago kezkatzen gaitu loditzaile elkartuek polimeroen emultsioetan duten loditze-efektuaz. Polimero latexeko partikula nagusiek ere parte hartzen dute sistemaren elkartzean, eta, beraz, loditze- eta berdintze-agente mota honek loditze (edo berdintzeko) efektu ona izan dezan bere kontzentrazio kritikoa baino txikiagoa denean; Loditzeko eta berdintzeko agente mota honen kontzentrazioa Ur puruan duen kontzentrazio kritikoa baino handiagoa denean, elkarteak sor ditzake berez, eta biskositatea azkar igotzen da. Hori dela eta, loditzeko eta berdintzeko agente mota hau bere kontzentrazio kritikoa baino txikiagoa denean, latexeko partikulek elkartze partzialean parte hartzen dutelako, zenbat eta txikiagoa izan emultsioaren partikula, orduan eta indartsuagoa izango da elkartea eta haren biskositatea handitu egingo da. emultsio kantitatea. Gainera, sakabanatzaile batzuek (edo loditzaile akrilikoek) egitura hidrofoboak dituzte, eta haien talde hidrofoboek poliuretanoarenekin elkarreragiten dute, sistemak sare-egitura handi bat osatzen du, eta hori loditzeko lagungarria da.

2. Loditzaile ezberdinen eragina latexezko pinturaren ura bereizteko erresistentzian

Ur-oinarritutako margoen formulazio-diseinuan, lodigarrien erabilera oso lotura garrantzitsua da, latexeko margoen propietate askorekin lotuta dagoena, hala nola eraikuntza, kolorearen garapena, biltegiratzea eta itxura. Hemen lodigarriak erabiltzeak latexezko pintura biltegian duen eraginari erreparatuko diogu. Goiko sarreratik, bentonita eta polikarboxilatuak: lodigarriak batez ere estaldura berezi batzuetan erabiltzen direla jakin dezakegu, hemen eztabaidatuko ez direnak. Batez ere, gehien erabiltzen diren zelulosa, alkalien hantura eta poliuretanozko (edo polieter) loditzaileei buruz hitz egingo dugu, bakarrik eta konbinatuta, latexeko margoen ura bereizteko erresistentziari eragiten diotenak.

Hidroxietil zelulosarekin bakarrik loditzea ura bereizteko larriagoa den arren, erraza da uniformeki nahastea. Alkalien hanturazko loditzearen erabilera bakarrak ez du ur bereizketarik eta prezipitaziorik, baina loditu ondoren loditze larria du. Poliuretanoaren loditzearen erabilera bakarra, nahiz eta ura bereiztea eta loditzearen ondorengoa Loditzea ez da larria, baina horrek sortutako prezipitazioa nahiko gogorra eta irabiatzen zaila da. Eta hidroxietil zelulosa eta alkalinoaren hantura loditzeko konposatuak hartzen ditu, ez post-loditzerik, ez prezipitazio gogorrik, nahasteko erraza, baina ur kopuru txiki bat ere badago. Hala ere, loditzeko hidroxietil zelulosa eta poliuretanoa erabiltzen direnean, uraren bereizketa da larriena, baina ez dago prezipitazio gogorrik. Alkali-swellable loditzea eta poliuretanoa elkarrekin erabiltzen dira, nahiz eta uraren bereizketa, funtsean, ez den ura bereizten, baina loditu ondoren, eta hondoko sedimentua zaila da uniformeki nahastea. Eta azkenak hidroxietil zelulosa kantitate txiki bat erabiltzen du alkalinoaren hantura eta poliuretanoa loditzearekin, prezipitaziorik eta ura bereizteko egoera uniformea ​​izateko. Ikus daiteke hidrofobikotasun handia duen emultsio akriliko hutseko sisteman, larriagoa dela ur-fasea hidroxietil zelulosa hidrofilikoarekin loditzea, baina erraz nahas daiteke uniformeki. Alkali hidrofobikoen hantura eta poliuretanoaren (edo haien konposatuen) loditzearen erabilera bakarra, uraren aurkako bereizketa errendimendua hobea den arren, baina biak loditzen dira ondoren, eta prezipitazioa badago, prezipitazio gogorra deitzen zaio, eta zaila da uniformeki nahastea. Zelulosa eta poliuretanozko konposatuen loditzea erabiltzeak, balio hidrofilo eta lipofiloen alderik urrunenagatik, uraren bereizketa eta prezipitazio larriena eragiten du, baina sedimentua biguna eta irabiatzen erraza da. Azken formulak uraren aurkako errendimendurik onena du, hidrofilo eta lipofiloen arteko oreka hobea delako. Jakina, benetako formula diseinatzeko prozesuan, emultsio eta agente hezegarri eta sakabanatzeko motak eta horien balio hidrofilo eta lipofiloak ere kontuan hartu behar dira. Oreka ona lortzen dutenean bakarrik egon daiteke sistema oreka termodinamiko batean eta Urarekiko erresistentzia ona izan.

Loditze-sisteman, ur-fasearen loditzea batzuetan olio-fasearen biskositatea handitzearekin batera dator. Adibidez, orokorrean uste dugu zelulosazko loditzaileek ur-fasea loditzen dutela, baina zelulosa ur-fasean banatzen da.