Zgušnjivač je uobičajeni i najčešće korišteni aditiv na bazi vode u premazima na bazi vode. Nakon dodavanja zgušnjivača, može povećati viskoznost sustava premaza, čime se sprječava taloženje relativno gustih tvari u premazu. Neće doći do pojave spuštanja zbog prerijetke viskoznosti boje. Postoji mnogo vrsta proizvoda za zgušnjavanje, a različite vrste proizvoda imaju različite principe zgušnjavanja za različite sustave premaza. Postoje otprilike četiri vrste uobičajenih zgušnjivača: poliuretanski zgušnjivači, akrilni zgušnjivači, anorganski zgušnjivači i zgušnjivači za celulozu.
1. Mehanizam zgušnjavanja asocijativnog poliuretanskog zgušnjivača
Strukturne karakteristike poliuretanskih asocijativnih zgušnjivača su lipofilni, hidrofilni i lipofilni troblok polimeri, s lipofilnim krajnjim skupinama na oba kraja, obično alifatskim ugljikovodičnim skupinama, i polietilen glikolnim segmentom topljivim u vodi u sredini. Sve dok u sustavu postoji dovoljna količina zgušnjivača, sustav će formirati cjelokupnu mrežnu strukturu.
U vodenom sustavu, kada je koncentracija zgušnjivača veća od kritične koncentracije micela, lipofilne krajnje skupine se udružuju u formiranje micela, a zgušnjivač formira mrežnu strukturu kroz asocijaciju micela za povećanje viskoznosti sustava.
U sustavu lateksa, zgušnjivač ne samo da može formirati asocijaciju preko micela lipofilne terminalne skupine, nego što je još važnije, lipofilna terminalna skupina zgušnjivača adsorbira se na površini čestice lateksa. Kada se dvije lipofilne krajnje skupine adsorbiraju na različite čestice lateksa, molekule zgušnjivača stvaraju mostove između čestica.
2. Mehanizam zgušnjavanja zgušnjivača koji bubri alkalijom poliakrilne kiseline
Poliakrilna kiselina alkalijski zgušnjivač je umrežena kopolimerna emulzija, kopolimer postoji u obliku kiseline i vrlo malih čestica, izgled je mliječno bijel, viskoznost je relativno niska i ima dobru stabilnost pri niskom pH spolu i netopljiv u vodi. Kada se doda alkalno sredstvo, pretvara se u bistru disperziju koja jako bubri.
Učinak zgušnjavanja zgušnjivača za bubrenje poliakrilne kiseline nastaje neutralizacijom skupine karboksilne kiseline s hidroksidom; kada se doda alkalni agens, karboksilna kiselinska skupina koju nije lako ionizirati odmah se pretvara u ionizirani amonijev karboksilat ili metal u obliku soli, stvara se elektrostatski učinak odbijanja duž anionskog središta kopolimernog makromolekularnog lanca, tako da križ -vezani kopolimerni makromolekularni lanac se brzo širi i rasteže. Kao rezultat lokalnog otapanja i bubrenja, izvorna čestica se višestruko povećava i viskoznost se značajno povećava. Budući da se umreženja ne mogu otopiti, kopolimer u obliku soli može se smatrati disperzijom kopolimera čije su čestice jako uvećane.
Zgušnjivači poliakrilne kiseline imaju dobar učinak zgušnjavanja, veliku brzinu zgušnjavanja i dobru biološku stabilnost, ali su osjetljivi na pH, slabu vodootpornost i nizak sjaj.
3. Mehanizam zgušnjavanja anorganskih zgušnjivača
Anorganski zgušnjivači uglavnom uključuju modificirani bentonit, atapulgit, itd. Anorganski zgušnjivači imaju prednosti snažnog zgušnjavanja, dobre tiksotropije, širokog pH raspona i dobre stabilnosti. Međutim, budući da je bentonit anorganski prah s dobrom apsorpcijom svjetla, može značajno smanjiti površinski sjaj filma premaza i djelovati kao sredstvo za matiranje. Stoga, kada se koristi bentonit u sjajnoj lateks boji, treba obratiti pozornost na kontrolu doziranja. Nanotehnologija je spoznala nanorazmjer anorganskih čestica, a također je anorganskim zgušnjivačima dala neka nova svojstva.
Mehanizam zgušnjavanja anorganskih zgušnjivača je relativno kompliciran. Općenito se vjeruje da odbijanje između unutarnjih naboja povećava viskoznost boje. Zbog lošeg izravnavanja utječe na sjaj i prozirnost sloja boje. Općenito se koristi za temeljnu boju ili boju za visoku čvrstoću.
4. Mehanizam zgušnjavanja celuloznog zgušnjivača
Zgušnjivači celuloze imaju dugu povijest razvoja i također su široko korišteni zgušnjivači. Prema molekularnoj strukturi dijele se na hidroksietil celulozu, hidroksipropil celulozu, hidroksimetil celulozu, karboksimetil celulozu itd., što je češće korištena hidroksietil celuloza (HEC).
Mehanizam zgušnjavanja celuloznog zgušnjivača uglavnom se sastoji u korištenju hidrofobnog glavnog lanca na njegovoj strukturi za stvaranje vodikovih veza s vodom, te u isto vrijeme u interakciji s drugim polarnim skupinama na njegovoj strukturi kako bi se izgradila trodimenzionalna mrežna struktura i povećao reološki volumen. polimera. , ograničavaju prostor slobodnog kretanja polimera, čime se povećava viskoznost premaza. Kada se primijeni posmična sila, trodimenzionalna mrežna struktura se uništava, vodikove veze između molekula nestaju, a viskoznost se smanjuje. Kada se sila smicanja ukloni, vodikove veze se ponovno formiraju, a trodimenzionalna mrežna struktura ponovno se uspostavlja, čime se osigurava da premaz može imati dobra svojstva. reološka svojstva.
Celulozni zgušnjivači bogati su hidroksilnim skupinama i hidrofobnim segmentima u svojoj strukturi. Imaju visoku učinkovitost zgušnjavanja i nisu osjetljivi na pH. Međutim, zbog svoje slabe vodootpornosti i utjecaja na izravnavanje sloja boje, lako su podložni mikrobnoj degradaciji i drugim nedostacima, celulozni zgušnjivači zapravo se uglavnom koriste za zgušnjavanje lateks boja.
U procesu pripreme premaza, odabir zgušnjivača treba sveobuhvatno uzeti u obzir mnoge čimbenike, kao što su kompatibilnost sa sustavom, viskoznost, stabilnost skladištenja, konstrukcijske performanse, trošak i druge čimbenike. Višestruki zgušnjivači mogu se kombinirati i koristiti kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti svakog zgušnjivača i razumno kontrolirali trošak pod uvjetom zadovoljavajuće učinkovitosti.
Vrijeme objave: 02. ožujka 2023