חמשת "הסוכנים" של ציפויים על בסיס מים!

תַקצִיר

1. סוכן הרטבה ופיזור

2. Defoamer

3. מעבה

4. תוספים יוצרי סרטים

5. תוספים אחרים

סוכן הרטבה ופיזור

ציפויים על בסיס מים משתמשים במים כממיס או מדיום פיזור, ולמים יש קבוע דיאלקטרי גדול, ולכן ציפויים על בסיס מים מיוצבים בעיקר על ידי הדחייה האלקטרוסטטית כאשר השכבה הכפולה החשמלית חופפת.

בנוסף, במערכת הציפוי על בסיס מים, ישנם לעתים קרובות פולימרים ופעלי שטח שאינם יוניים, אשר סופגים על פני מילוי הפיגמנט, מהווים מכשול סטריטי ומייצב את הפיזור. לפיכך, צבעים ותחליבים על בסיס מים משיגים תוצאות יציבות באמצעות פעולת המפרק של דחייה אלקטרוסטטית ומכשול סטרטי. החיסרון שלו הוא עמידות לאלקטרוליטים לקויה, במיוחד עבור אלקטרוליטים במחיר גבוה.

1.1 סוכן הרטבה

חומרי הרטבה לציפויים הנישאים במים מחולקים לאניוני ונוני.

השילוב של חומר הרטבה לסוכן פיזור יכול להשיג תוצאות אידיאליות. כמות חומר ההרטבה היא בדרך כלל כמה לאלף. ההשפעה השלילית שלה היא קצף והפחתת התנגדות המים של סרט הציפוי.

אחת ממגמות ההתפתחות של חומרי הרטבה היא להחליף בהדרגה את אתר הפנול של פוליוקסי -אתילן אלקיל (בנזן) (APEO או APE), מכיוון שהוא מוביל להפחתת ההורמונים הזכריים אצל חולדות ומפריע לאנדוקרינית. אתרי הפנול של פוליוקסיאתילן (בנזן) נמצאים בשימוש נרחב כמתחלבים במהלך פילמור תחליב.

פעילי שטח תאומים הם גם התפתחויות חדשות. מדובר בשתי מולקולות אמפיפיליות המקושרות על ידי מרווח. המאפיין הבולט ביותר של פעילי שטח תאומים תאומים הוא שריכוז ה- Micelle הקריטי (CMC) הוא יותר מסדר גודל נמוך מזה של פעילי שטח "תא יחיד" שלהם, ואחריו יעילות גבוהה. כמו Tego Twin 4000, זהו פעילי שטח סילוקסאן תאיים תאומים, ובעל קצף לא יציב ותכונות דחיית.

1.2 פיזור

מפזרים לצבע לטקס מחולקים לארבע קטגוריות: חומרי פוספט, חומרים מפוזרים הומופולימרים של פוליאקיד, מפזורי קופולימר פוליאציד ומפזרים אחרים.

מפזורי הפוספט הנפוצים ביותר הם פוליפוספטים, כמו נתרן הקסמטופוספט, נתרן פוליפוספט (Calgon N, תוצר של חברת BK Giulini Chemical Company בגרמניה), אשלגן טריפוליפוספט (KTPP) ו- Tetrapotassium Pyrophosphate (TKPP).

מנגנון פעולתו הוא לייצב דחייה אלקטרוסטטית באמצעות קשירת מימן וספיחה כימית. היתרון שלו הוא שהמינון נמוך, כ- 0.1%, ויש לו השפעה טובה על פיזור על פיגמנטים וחומרי מילוי אורגניים. אך גם ישנם ליקויים: זה, יחד עם העלאת ערך ה- pH וטמפרטורה, פוליפוספט הוא בקלות הידרוליזה, גורם ליציבות אחסון לטווח הארוך; פירוק לא שלם במדיום ישפיע על הברק של צבע לטקס מבריק.

מפזר פוספט אחד

מפזורי אסטר פוספטים מייצבים פיזורי פיגמנט, כולל פיגמנטים תגוביים כמו תחמוצת אבץ. בניסוחים של צבע מבריק הוא משפר את הברק והנקיון. שלא כמו תוספי הרטבה ופיזור אחרים, תוספת של מפזרי אסטר פוספט אינה משפיעה על צמיגות ה- KU וה- ICI של הציפוי.

פיזור ההומופולימרים הפוליציד, כמו TAMOL 1254 ו- TAMOL 850, TAMOL 850 הוא הומופולימר של חומצה מתקרילית.

מפזר קופולימר פוליאקיד, כמו Orotan 731a, שהוא קופולימר של דיזובוטילן וחומצה מאליית. המאפיינים של שני סוגים אלה של מפזרים הם שהם מייצרים ספיחה או עיגון חזק על פני הפיגמנטים והחומרי המילוי, הם בעלי שרשראות מולקולריות ארוכות יותר ליצירת מכשול סטרי, ובעלי מסיסות מים בקצוות השרשרת, וחלקם משלימים על ידי דחייה אלקטרוסטטית כדי להשיג תוצאות יציבות. כדי לגרום למפזר להיות פיזור טוב, יש לשלוט בקפדנות במשקל המולקולרי. אם המשקל המולקולרי קטן מדי, לא יהיה מספיק מכשול סטריטי; אם המשקל המולקולרי גדול מדי, תתרחש פליפה. עבור חומרי פיזור פוליאקרילט ניתן להשיג את אפקט הפיזור הטוב ביותר אם מידת הפילמור היא 12-18.

לסוגים אחרים של מפזרים, כמו AMP-95, יש שם כימי של 2-אמינו-2-מתיל-1-פרופנול. קבוצת האמינו נספגת על פני השטח של החלקיקים האורגניים, וקבוצת ההידרוקסיל משתרעת על המים, הממלאת תפקיד מייצב באמצעות מכשול סטריטי. בשל גודלו הקטן, מכשול סטררי מוגבל. AMP-95 הוא בעיקר רגולטור pH.

בשנים האחרונות, המחקר על פיזרים התגבר על בעיית התנופה הנגרמת על ידי משקל מולקולרי גבוה, והתפתחות משקל מולקולרי גבוה היא אחת המגמות. לדוגמה, פיזור המשקל המולקולרי הגבוה EFKA-4580 המיוצר על ידי פילמור אמולסיה מפותח במיוחד עבור ציפויים תעשייתיים על בסיס מים, המתאים לפיזור פיגמנט אורגני ואורגני, ובעל עמידות טובה למים.

לקבוצות אמינו זיקה טובה לפיגמנטים רבים באמצעות קשירת חומצה או מימן. מפזר הקופולימר בלוק עם חומצה אמינקרילית כקבוצת העיגון הוקדשה לה.

2 מפזר עם דימתיל -אמינאתיל מתקרילט כקבוצת עיגון

מפזרים טגו 655 תוסף הרטבה ופיזור משמשת בצבעי רכב הנישאים במים לא רק כדי לכוון את הפיגמנטים אלא גם כדי למנוע את הגבת אבקת האלומיניום עם מים.

בשל חששות סביבתיים, פותחו חומרי הרטבה ומתפזרים מתכלים, כמו חומרי הרטבה ותאי תאומים של Envirogem AE, שהם חומרי הרטבה ופיזור נמוכים.

Defoamer

ישנם סוגים רבים של דוכני צבע על בסיס מים מסורתיים, המחולקים בדרך כלל לשלוש קטגוריות: דוכני שמן מינרליים, Defoamers Polysiloxane ו- Defoamers אחרים.

בדרך כלל משתמשים במעצבי שמן מינרלים, בעיקר בצבעי לטקס שטוחים וחצי מבריקה.

ל- Defoamers של פוליסילוקסן יש מתח שטח נמוך, יכולות דה -חיבור חזקות ואנטיפואינג, ואינם משפיעים על הברק, אך כאשר משתמשים בהם באופן לא ראוי, הם יגרמו למומים כמו הצטמקות של סרט הציפוי ויכולת מחדש לקויה.

דוכני צבע על בסיס מים מסורתיים אינם תואמים את שלב המים כדי להשיג את מטרת ההמראה, כך שקל לייצר פגמים לפני השטח בסרט הציפוי.

בשנים האחרונות פותחו Defoamers ברמה המולקולרית.

חומר אנטי -פיאינג זה הוא פולימר שנוצר על ידי השתלת ישירות של חומרים פעילים אנטי -חיוב על חומר המוביל. לשרשרת המולקולרית של הפולימר יש קבוצת הידרוקסיל מרטבת, החומר הפעיל Defoaming מופץ סביב המולקולה, החומר הפעיל אינו קל להצטברות, והתאימות למערכת הציפוי טובה. Defoamers ברמה מולקולרית כזו כוללים שמנים מינרליים-סדרת Foamstar A10, מכילים סיליקון-סדרת קצף A30, ולא סיליקון, פולימרים שאינם נפט-סדרת MF של קצף.

Defoamer בקנה מידה מולקולרי זה משתמש בפולימר כוכב-סופר-גרעיני כפעל שטח לא תואם והשיג תוצאות טובות ביישומי ציפוי הנישא במים. מוצרי אוויר דו-דו-דו-דו-דו-מדרגה מדווחת על ידי Stout et al. הוא חומר בקרת קצף מבוסס אצטילן גליקול ומגזין עם שני תכונות הרטבה, כמו Surfynol MD 20 ו- Surfynol DF 37.

בנוסף, על מנת לענות על הצרכים של הפקת ציפויי אפס-ווק, ישנם גם Defoamers ללא VOC, כמו Agitan 315, Agitan E 255 וכו '.

מַעֲבֶה

ישנם סוגים רבים של מעבים, הנפוצים כיום הם אתר תאית ועיבי הנגזרות שלו, מעבים נגיפים אלקליים (HASE) ומעבדי פוליאוריטן (HEUR).

3.1. אתר תאית ונגזרותיו

תאית הידרוקסיאתיל (HEC)הופק לראשונה בתעשייה על ידי חברת יוניון קרביד בשנת 1932, ויש לה היסטוריה של יותר מ -70 שנה.

נכון לעכשיו, המעבדים של אתר התאית ונגזרותיו כוללים בעיקר תאית הידרוקסיאתיל (HEC), מתיל הידרוקסיאתיל תאית (MHEC), אתיל הידרוקסיאתיל תאית (EHEC), מתיל הידרוקסיס תאי בסיס (MHPC), MCYL, (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL) (MCYL). וכו ', מדובר במעבדים שאינם יוניים, וגם שייכים למעבדי שלב מים שאינם קשורים. ביניהם, HEC הוא הנפוץ ביותר בצבע לטקס.

3.2 מעבה חלוף אלקלי

מעבים עבירים אלקליים מחולקים לשתי קטגוריות: מעבים אלקליים לא-נוחיים (ASE) ועיבודים אלקליים נרחבים (HASE), שהם מעבים אניוניים. ASE שאינו קשור הוא תחליב נפיחות אלקלי פוליאקרילט.

3.3. מעבה פוליאוריטן ועיבוי לא-פוליאורטני משונה הידרופובית

מעבה פוליאוריטן, המכונה "היור", הוא פולימר מסיס מים פוליאוריטן המסיס בקבוצה הידרופובית, השייך לעבה אסוציאטיבי שאינו יוני.

Heur מורכב משלושה חלקים: קבוצה הידרופובית, שרשרת הידרופילית וקבוצת פוליאוריטן.

הקבוצה ההידרופובית ממלאת תפקיד אסוציאציה והיא הגורם המכריע לעיבוי, בדרך כלל אוליל, אוקטדציל, דודצילפניל, נונילפנול וכו '.

עם זאת, מידת ההחלפה של קבוצות הידרופוביות בשני הקצוות של כמה עורים זמינים מסחרית נמוכה מ- 0.9, והטוב ביותר הוא רק 1.7. יש לשלוט בקפדנות על תנאי התגובה כדי להשיג מעבה פוליאוריטן עם חלוקת משקל מולקולרי צר וביצועים יציבים. מרבית העורסים מסונתזים על ידי פילמור שלב, ולכן עצורים זמינים מסחרית הם בדרך כלל תערובות של משקולות מולקולריות רחבות.

בנוסף למעבדי הפוליאוריטן האסוציאטיבי הליניארי שתוארו לעיל, ישנם גם מעבדי פוליאוריטן אסוציאטיביים דמויי מסרק. מעבה מה שמכונה סבך פוליאוריטן פירושו שיש קבוצה הידרופובית תליון באמצע כל מולקולת מעבה. מעבים כמו SCT-200 ו- SCT-275 וכו '.

כאשר מוסיפים כמות נורמלית של קבוצות הידרופוביות, יש רק 2 קבוצות הידרופוביות מכוסות קצה, כך שעובד האמינו המסונתז המותאם הידרופובי אינו שונה בהרבה מהיור, כמו Optiflo H 500, ראה איור 3.

אם מתווספים יותר קבוצות הידרופוביות, כמו עד 8%, ניתן להתאים את תנאי התגובה לייצור מעבדי אמינו עם קבוצות הידרופוביות חסומות מרובות. כמובן, זהו גם מעבה מסרק.

מעבה אמינו הידרופובי זה שהשתנה יכול למנוע את צמיגות הצבע לנשירה בגלל תוספת של כמות גדולה של פעילי שטח וממסים גליקול עם הוספת התאמת צבע. הסיבה היא שקבוצות הידרופוביות חזקות יכולות למנוע ספיחה, ולקבוצות הידרופוביות מרובות יש קשר חזק.