I. Yleiskatsaus
Yhtenä pinnoitteiden raaka-aineena lisäaineiden määrä on yleensä hyvin pieni (yleensä noin 1 % kokonaiskoostumuksesta), mutta vaikutus on suuri. Sen lisäämisellä voidaan paitsi välttää monia pinnoitevirheitä ja kalvovirheitä, myös tehdä pinnoitteen valmistus- ja rakennusprosessista helposti hallittavissa, ja tiettyjen lisäaineiden lisääminen voi antaa pinnoitteelle joitain erityistoimintoja. Siksi lisäaineet ovat tärkeä osa pinnoitteita.
2. Lisäaineiden luokitus
Pinnoitteissa yleisesti käytettyjä lisäaineita ovat orgaaniset laskeutumista estävät aineet, sakeuttamisaineet, tasoitusaineet, vaahdonestoaineet, adheesiota edistävät aineet, kostutus- ja dispergointiaineet jne.
3. Suorituskyky ja lisäaineiden käyttö
(1) Orgaaninen laskeutumisen estoaine
Useimmat näistä tuotteista perustuvat polyolefiineihin, jotka on dispergoitu johonkin liuottimeen, joskus modifioitu risiiniöljyjohdannaisella. Näitä lisäaineita on kolmessa muodossa: nestemäinen, tahna ja jauhe.
1. Reologiset ominaisuudet:
Orgaanisten laskeutumisenestoaineiden pääasiallinen reologinen tehtävä on kontrolloida pigmenttien suspensiota eli estää kovaa laskeutumista tai välttää laskeutumista kokonaan, mikä on niiden tyypillinen käyttökohde. Mutta käytännössä se lisää viskositeettia ja myös jonkin verran painumisvastusta, erityisesti teollisuuspinnoitteissa. Orgaaniset laskeutumisenestoaineet liukenevat kohonneen lämpötilan vaikutuksesta ja menettävät siten tehokkuutensa, mutta niiden reologia palautuu järjestelmän jäähtyessä.
2. Orgaanisen laskeutumisenestoaineen käyttö:
Jotta laskeutumisenestoaine toimisi tehokkaasti pinnoitteessa, se tulee dispergoida ja aktivoida kunnolla. Tarkat vaiheet ovat seuraavat:
(1) Kostutus (vain kuivajauhe). Kuivajauheorgaaninen sedimentaationestoaine on aggregaatti, hiukkasten erottamiseksi toisistaan se on kostutettava liuottimella ja (tai) hartsilla. Yleensä riittää, että se lisätään jauhatuslietteeseen kohtuullisesti sekoittaen.
(2) Deagglomerointi (vain kuivajauhe). Orgaanisten sedimentaatiota estävien aineiden aggregaatiovoima ei ole kovin voimakas ja yksinkertainen turbulenttinen sekoitus riittää useimmissa tapauksissa.
(3) Dispersio, kuumennus, dispersion kesto (kaikki tyypit). Kaikilla orgaanisilla antisedimentaatioaineilla on minimiaktivaatiolämpötila, ja jos sitä ei saavuteta, ei reologista aktiivisuutta tapahdu riippumatta siitä, kuinka suuri dispergointivoima on. Aktivointilämpötila riippuu käytetystä liuottimesta. Kun minimilämpötila ylittyy, kohdistettu jännitys aktivoi orgaanisen sedimentaatiota estävän aineen ja antaa täyden pelin sen suorituskyvylle.
(2) Sakeuttaja
Liuotinpohjaisissa ja vesiohenteisissa maaleissa käytetään erilaisia sakeutusaineita. Yleisiä vesiohenteisissa pinnoitteissa käytettyjä sakeutusainetyyppejä ovat: selluloosaeetterit, polyakrylaatit, assosiatiiviset sakeuttamisaineet ja epäorgaaniset sakeutusaineet.
1. Yleisimmin käytetty selluloosaeetterisakeutusaine on hydroksietyyliselluloosa (HEC). Viskositeetista riippuen on olemassa erilaisia eritelmiä. HEC on jauhemainen vesiliukoinen tuote, joka on ioniton sakeutusaine. Sillä on hyvä sakeuttamisvaikutus, hyvä vedenkestävyys ja alkalinkestävyys, mutta sen haittapuolena on, että se on helppo homehtua, mätää ja sillä on huono tasoitusominaisuus.
2. Polyakrylaattisakeutusaine on korkean karboksyylipitoisuuden omaava akrylaattikopolymeeriemulsio, jonka suurin ominaisuus on hyvä homeenkestävyys. Kun pH on 8-10, tällainen sakeutusaine turpoaa ja lisää vesifaasin viskositeettia; mutta kun pH on yli 10, se liukenee veteen ja menettää sakeuttamisvaikutuksensa. Siksi on suurempi herkkyys pH:lle. Tällä hetkellä ammoniakkivesi on yleisimmin käytetty pH:n säätöaine lateksimaaleissa Kiinassa. Siksi tämän tyyppistä sakeuttamisainetta käytettäessä pH-arvo laskee ammoniakkiveden haihtuessa ja myös sen sakeuttamisvaikutus heikkenee.
3. Assosiatiivisilla sakeutusaineilla on erilaiset sakeutusmekanismit kuin muilla sakeutusainetyypeillä. Useimmat sakeutusaineet lisäävät viskositeettia hydraation ja heikon geelirakenteen muodostumisen kautta järjestelmään. Kuitenkin assosiatiivisissa sakeuttamisaineissa, kuten pinta-aktiivisissa aineissa, on molekyylissä sekä hydrofiilisiä osia että suuystävällisiä keltaisia puhdistusöljyosia. Hydrofiiliset osat voidaan hydratoida ja turvottaa vesifaasin sakeuttamiseksi. Lipofiiliset pääteryhmät voidaan yhdistää emulsiohiukkasten ja pigmenttihiukkasten kanssa. muodostaa verkkorakenteen.
4. Epäorgaanista sakeuttajaa edustaa bentoniitti. Yleensä vesipohjainen bentoniitti turpoaa imeessään vettä ja tilavuus veden imeytymisen jälkeen on useita kertoja alkuperäiseen tilavuuteensa. Se ei toimi vain sakeuttajana, vaan myös estää uppoamisen, notkeutumisen ja värin kellumisen. Sen sakeuttamisvaikutus on parempi kuin emäksissä turpoavilla akryyli- ja polyuretaanisakeutusaineilla samassa määrässä. Lisäksi sillä on myös laaja valikoima pH:n mukautumiskykyä, hyvä jäätymis-sulatuskestävyys ja biologinen stabiilisuus. Koska se ei sisällä vesiliukoisia pinta-aktiivisia aineita, kuivan kalvon hienot hiukkaset voivat estää veden kulkeutumisen ja diffuusion ja voivat parantaa pinnoitekalvon vedenkestävyyttä.
(3) tasoitusaine
Yleisesti käytettyjä tasoitusaineita on kolme päätyyppiä:
1. Modifioitu polysiloksaanityyppinen tasoitusaine
Tämäntyyppinen tasoitusaine voi vähentää voimakkaasti pinnoitteen pintajännitystä, parantaa pinnoitteen kostuvuutta alustaan ja estää kutistumista; se voi vähentää pintajännityseroa märän kalvon pinnalla liuottimen haihtumisen vuoksi, parantaa pinnan virtaustilaa ja tehdä maali tasaantuu nopeasti; tämän tyyppinen tasoitusaine voi myös muodostaa äärimmäisen ohuen ja sileän kalvon päällystekalvon pinnalle, mikä parantaa pinnoitekalvon pinnan sileyttä ja kiiltoa.
2. Pitkäketjuinen hartsityyppinen tasoitusaine, jonka yhteensopivuus on rajoitettu
Kuten akrylaattihomopolymeeri tai -kopolymeeri, joka voi vähentää pinnoitteen ja alustan pintajännitystä jossain määrin kostuvuuden parantamiseksi ja kutistumisen estämiseksi; ja voi muodostaa yhden molekyylitason pinnoitekalvon pinnalle lisäämään pinnoitteen pintajännitystä, homogenisoimaan, parantamaan pinnan juoksevuutta, estämään liuottimen haihtumisnopeutta, poistamaan vikoja, kuten appelsiininkuoren ja siveltimen jälkiä, ja tekemään pinnoitekalvosta sileän ja jopa.
3. Tasoitusaine, jonka pääkomponenttina on korkean kiehumispisteen liuotin
Tämän tyyppinen tasoitusaine voi säätää liuottimen haihtumisnopeutta siten, että pinnoitekalvolla on tasapainoisempi haihtumisnopeus ja liukenevuus kuivausprosessin aikana, ja se estää pinnoitekalvon virtauksen estymisen liuottimen liian nopean haihtumisen vuoksi ja viskositeetti on liian korkea, mikä johtaa huonoihin tasoitushaittoihin ja voi estää perusmateriaalin huonosta liukoisuudesta johtuvan kutistumisen ja liuottimen liian nopean haihtumisen aiheuttaman saostumisen.
(4) Vaahdontorjunta-aine
Vaahdonestoaineita kutsutaan myös vaahdonestoaineiksi tai vaahdonestoaineiksi. Vaahtoamisenestoaineet estävät tai viivästävät vaahdon muodostumista: Vaahtoamisenestoaineet ovat pinta-aktiivisia aineita, jotka rikkovat muodostuneita kuplia. Ero näiden kahden välillä on vain teoreettinen jossain määrin, onnistunut vaahdonestoaine voi myös estää vaahdon muodostumisen kuten vaahdonestoaine. Yleisesti ottaen vaahdonestoaine koostuu kolmesta peruskomponentista: aktiivinen aine (eli aktiivinen aine); hajotusaine (saatavilla tai ei); harjoittaja.
(5) Kostutus- ja dispergointiaineet
Kostutus- ja dispergointiaineilla voi olla useita toimintoja, mutta kaksi päätoimintoa ovat lyhentää dispergointiprosessin loppuun saattamiseen tarvittavaa aikaa ja/tai energiaa samalla kun stabiloidaan pigmenttidispersio. Kostutus- ja dispergointiaineet jaetaan yleensä seuraaviin
Viisi kategoriaa:
1. Anioninen kostutusaine
2. Kationinen kostutusaine
3. Sähköneutraali, amfoteerinen kostutusaine
4. Bifunktionaalinen, ei-sähköisesti neutraali kostutusaine
5. Ioniton kostutusaine
Ensimmäiset neljä kostutus- ja dispergointiainetyyppiä voivat toimia kostuttajana ja edistää pigmentin dispergoitumista, koska niiden hydrofiilisillä päillä on kyky muodostaa fysikaalisia ja kemiallisia sidoksia pigmentin pinnan, reunojen, kulmien jne. kanssa ja siirtyä kohti pigmentin suuntaa. pigmentin pinta, yleensä hydrofobinen pää. Ionittomat kostutus- ja dispergointiaineet sisältävät myös hydrofiilisiä pääteryhmiä, mutta ne eivät voi muodostaa fysikaalisia ja kemiallisia sidoksia pigmentin pintaan, mutta voivat yhdistyä pigmenttihiukkasten pinnalle adsorboituneen veden kanssa. Tämä veden sitoutuminen pigmenttihiukkasten pintaan on epävakaa ja johtaa ei-ioniseen absorptioon ja desorptioon. Desorboitunut pinta-aktiivinen aine tässä hartsijärjestelmässä on vapaata ja sillä on taipumus aiheuttaa sivuvaikutuksia, kuten huonoa vedenkestävyyttä.
Kostutusaine ja dispergointiaine tulisi lisätä pigmentin dispergointiprosessin aikana, jotta varmistetaan, että muut pinta-aktiiviset aineet voivat olla läheisessä kosketuksessa pigmentin kanssa täyttääkseen tehtävänsä ennen pigmenttihiukkasen pinnan saavuttamista.
Neljä. Yhteenveto
Pinnoitus on monimutkainen järjestelmä. Järjestelmän osana lisäaineita lisätään pieni määrä, mutta niillä on keskeinen rooli sen toiminnassa. Siksi liuotinpohjaisia pinnoitteita kehitettäessä käytettävät lisäaineet ja niiden annostus tulee määrittää useilla toistuvilla kokeilla.
Postitusaika: 30.1.2023