Pengental adalah aditif berbahan dasar air yang umum dan paling umum digunakan pada pelapis berbahan dasar air. Setelah ditambahkan pengental, dapat meningkatkan viskositas sistem pelapisan, sehingga mencegah pengendapan zat yang relatif padat pada lapisan. Tidak akan terjadi fenomena kendur karena kekentalan cat yang terlalu tipis. Ada banyak jenis produk pengental, dan jenis produk yang berbeda mempunyai prinsip pengentalan yang berbeda untuk sistem pelapisan yang berbeda. Ada sekitar empat jenis pengental yang umum: pengental poliuretan, pengental akrilik, pengental anorganik, dan pengental untuk pengental selulosa.
1. Mekanisme penebalan pengental poliuretan asosiatif
Karakteristik struktural pengental asosiatif poliuretan adalah polimer tri-blok lipofilik, hidrofilik dan lipofilik, dengan gugus ujung lipofilik di kedua ujungnya, biasanya gugus hidrokarbon alifatik, dan segmen polietilen glikol yang larut dalam air di tengah. Selama terdapat jumlah pengental yang cukup dalam sistem, sistem akan membentuk struktur jaringan secara keseluruhan.
Dalam sistem air, ketika konsentrasi pengental lebih besar dari konsentrasi misel kritis, kelompok ujung lipofilik berasosiasi membentuk misel, dan pengental membentuk struktur jaringan melalui asosiasi misel untuk meningkatkan viskositas sistem.
Dalam sistem lateks, pengental tidak hanya dapat membentuk asosiasi melalui misel kelompok terminal lipofilik, tetapi yang lebih penting, kelompok terminal lipofilik pengental teradsorpsi pada permukaan partikel lateks. Ketika dua kelompok ujung lipofilik diadsorpsi pada partikel lateks yang berbeda, molekul pengental membentuk jembatan antar partikel.
2. Mekanisme penebalan pengental pembengkakan alkali asam poliakrilat
Pengental pembengkakan alkali asam poliakrilat merupakan emulsi kopolimer ikatan silang, kopolimer berbentuk asam dan partikel sangat kecil, penampakannya berwarna putih susu, viskositasnya relatif rendah, dan memiliki stabilitas yang baik pada pH rendah, dan tidak larut. dalam air. Ketika zat basa ditambahkan, ia berubah menjadi dispersi bening dan sangat mudah mengembang.
Efek pengentalan pengental pembengkakan alkali asam poliakrilat dihasilkan dengan menetralkan gugus asam karboksilat dengan hidroksida; ketika ditambahkan zat alkali, gugus asam karboksilat yang tidak mudah terionisasi segera diubah menjadi amonium karboksilat atau logam terionisasi. Dalam bentuk garam, efek tolakan elektrostatik dihasilkan di sepanjang pusat anion rantai makromolekul kopolimer, sehingga terjadi persilangan Rantai makromolekul kopolimer yang terhubung mengembang dan meregang dengan cepat. Sebagai hasil dari pelarutan dan pembengkakan lokal, partikel asli berlipat ganda dan viskositas meningkat secara signifikan. Karena ikatan silang tidak dapat dilarutkan, kopolimer dalam bentuk garam dapat dianggap sebagai dispersi kopolimer yang partikelnya diperbesar.
Pengental asam poliakrilat memiliki efek pengentalan yang baik, kecepatan pengentalan yang cepat, dan stabilitas biologis yang baik, namun sensitif terhadap pH, ketahanan air yang buruk, dan kilap yang rendah.
3. Mekanisme pengentalan pengental anorganik
Pengental anorganik terutama mencakup bentonit termodifikasi, attapulgite, dll. Pengental anorganik memiliki keunggulan berupa pengentalan yang kuat, tiksotropi yang baik, kisaran pH yang lebar, dan stabilitas yang baik. Namun, karena bentonit adalah bubuk anorganik dengan penyerapan cahaya yang baik, bentonit dapat secara signifikan mengurangi kilap permukaan lapisan film dan bertindak seperti bahan anyaman. Oleh karena itu, saat menggunakan bentonit pada cat lateks mengkilap, perhatian harus diberikan pada pengendalian dosis. Nanoteknologi telah mewujudkan partikel anorganik berskala nano, dan juga memberikan beberapa sifat baru pada pengental anorganik.
Mekanisme pengentalan bahan pengental anorganik relatif rumit. Secara umum diyakini bahwa tolakan antara muatan internal meningkatkan viskositas cat. Karena perataannya yang buruk, hal ini mempengaruhi kilap dan transparansi film cat. Umumnya digunakan untuk cat Primer atau cat high build.
4. Mekanisme pengentalan pengental selulosa
Pengental selulosa memiliki sejarah perkembangan yang panjang dan juga merupakan pengental yang banyak digunakan. Menurut struktur molekulnya, mereka dibagi menjadi hidroksietil selulosa, hidroksipropil selulosa, hidroksimetil selulosa, karboksimetil selulosa, dll., yang lebih umum digunakan hidroksietil selulosa (HEC).
Mekanisme pengental pengental selulosa terutama menggunakan rantai utama hidrofobik pada strukturnya untuk membentuk ikatan hidrogen dengan air, dan pada saat yang sama berinteraksi dengan gugus polar lain pada strukturnya untuk membangun struktur jaringan tiga dimensi dan meningkatkan volume reologi. dari polimer. , membatasi ruang pergerakan bebas polimer, sehingga meningkatkan viskositas lapisan. Ketika gaya geser diterapkan, struktur jaringan tiga dimensi hancur, ikatan hidrogen antar molekul hilang, dan viskositas menurun. Ketika gaya geser dihilangkan, ikatan hidrogen terbentuk kembali, dan struktur jaringan tiga dimensi dibangun kembali, sehingga memastikan bahwa lapisan tersebut memiliki sifat yang baik. sifat reologi.
Pengental selulosa kaya akan gugus hidroksil dan segmen hidrofobik dalam strukturnya. Mereka memiliki efisiensi pengentalan yang tinggi dan tidak sensitif terhadap pH. Namun, karena ketahanan airnya yang buruk dan mempengaruhi kerataan lapisan film cat, bahan ini mudah terpengaruh oleh degradasi mikroba dan kekurangan lainnya, pengental selulosa sebenarnya terutama digunakan untuk mengentalkan cat lateks.
Dalam proses persiapan pelapisan, pemilihan pengental harus mempertimbangkan banyak faktor secara komprehensif, seperti kompatibilitas dengan sistem, viskositas, stabilitas penyimpanan, kinerja konstruksi, biaya dan faktor lainnya. Beberapa pengental dapat digabungkan dan digunakan untuk memanfaatkan keunggulan masing-masing pengental, dan mengontrol biaya secara wajar dalam kondisi kinerja yang memuaskan.
Waktu posting: 02-03-2023