코팅에 사용되는 첨가제

I. 개요
도료의 원료 중 하나로 첨가제의 양은 일반적으로 매우 적지만(일반적으로 전체 제제의 약 1%) 효과는 크다. 이를 첨가하면 많은 코팅 결함과 필름 결함을 피할 수 있을 뿐만 아니라 코팅의 생산 및 구성 공정을 쉽게 제어할 수 있으며 특정 첨가제를 첨가하면 코팅에 몇 가지 특수 기능을 부여할 수 있습니다. 따라서 첨가제는 코팅의 중요한 부분입니다.

2. 첨가제의 분류
코팅에 일반적으로 사용되는 첨가제에는 유기 침강 방지제, 증점제, 레벨링제, 거품 조절제, 접착 촉진제, 습윤 및 분산제 등이 포함됩니다.

3. 첨가제의 성능 및 적용

(1) 유기침강방지제
이러한 제품의 대부분은 일부 용매에 분산된 폴리올레핀을 기반으로 하며 때로는 피마자유 유도체로 변형됩니다. 이러한 첨가제는 액체, 페이스트, 분말의 세 가지 형태로 제공됩니다.

1. 유변학적 특성:
유기 침전 방지제의 주요 유변학적 기능은 안료의 현탁을 제어하는 ​​것입니다. 즉, 전형적인 용도인 단단한 침전을 방지하거나 완전히 침전을 방지하는 것입니다. 그러나 실제로는 특히 산업용 코팅에서 점도가 증가하고 어느 정도 처짐 저항성이 증가합니다. 유기 침전 방지제는 온도 상승으로 인해 용해되어 효율성을 잃게 되지만 시스템이 냉각되면서 유변성은 회복됩니다.

2. 유기 침전 방지제의 적용 :
침전 방지제가 코팅에서 효과적으로 작용하려면 적절하게 분산되고 활성화되어야 합니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
(1) 습윤(건조 분말만). 건조 분말형 유기침강방지제는 집합체로서 입자를 서로 분리하기 위해서는 용매 및(또는) 수지에 적셔져야 한다. 일반적으로 적당한 교반과 함께 분쇄 슬러리에 첨가하는 것으로 충분합니다.
(2) 탈응집(건조분말에 한함) 유기침강방지제의 응집력은 그리 강하지 않으며 대부분의 경우 단순 난류혼합만으로도 충분하다.
(3) 분산, 가열, 분산 지속시간(모든 유형). 모든 유기침강방지제는 최소활성화온도를 갖고 있으며, 이 온도에 도달하지 못하면 분산력이 아무리 커도 유변학적 활성이 없습니다. 활성화 온도는 사용된 용매에 따라 다릅니다. 최소 온도를 초과하면 가해진 응력으로 인해 유기 침전 방지제가 활성화되어 성능이 최대로 발휘됩니다.

(2) 증점제
용제형 페인트와 수성 페인트에 사용되는 증점제는 다양한 유형이 있습니다. 수성 코팅에 사용되는 일반적인 유형의 증점제는 셀룰로오스 에테르, 폴리아크릴레이트, 결합 증점제 및 무기 증점제입니다.
1. 가장 일반적으로 사용되는 셀룰로오스 에테르 증점제는 하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC)입니다. 점도에 따라 사양이 다릅니다. HEC는 비이온성 증점제인 분말상 수용성 제품입니다. 증점 효과가 좋고 내수성, 내알칼리성이 우수하지만 곰팡이가 생기기 쉽고 부패하기 쉽고 레벨링성이 떨어지는 단점이 있습니다.
2. 폴리아크릴레이트 증점제는 카르복실 함량이 높은 아크릴레이트 공중합체 에멀젼이며, 가장 큰 특징은 곰팡이 침입에 대한 저항성이 우수하다는 것입니다. pH가 8-10일 때, 이러한 종류의 증점제는 부풀어 오르고 수상의 점도를 증가시킵니다. 그러나 pH가 10보다 높으면 물에 용해되어 증점 효과를 잃습니다. 따라서 pH에 대한 민감도가 더 높습니다. 현재 암모니아수는 중국에서 라텍스 페인트에 가장 일반적으로 사용되는 pH 조절제입니다. 따라서 이러한 유형의 증점제를 사용하면 암모니아수의 휘발로 인해 pH 값이 감소하고 증점 효과도 감소합니다.
3. 회합성 증점제는 다른 유형의 증점제와는 다른 증점 메커니즘을 가지고 있습니다. 대부분의 증점제는 수화 및 시스템 내 약한 겔 구조 형성을 통해 점도를 가져옵니다. 하지만 회합성 증점제는 계면활성제와 마찬가지로 분자 내에 친수성 부분과 입에 친화적인 노란색 클렌징 오일 부분이 모두 들어있습니다. 친수성 부분은 수화되고 팽윤되어 수상을 두껍게 만들 수 있습니다. 친유성 말단 그룹은 에멀젼 입자 및 안료 입자와 결합될 수 있습니다. 연결되어 네트워크 구조를 형성합니다.
4. 무기증점제는 벤토나이트로 대표된다. 일반적으로 수성 벤토나이트는 물을 흡수하면 팽윤하는데, 물을 흡수한 후의 부피는 원래 부피의 수배가 됩니다. 증점제 역할을 할 뿐만 아니라 색이 가라앉고, 처지고, 뜨는 현상을 방지해줍니다. 같은 양의 알칼리팽윤성 아크릴 및 폴리우레탄 증점제보다 증점효과가 우수합니다. 또한 광범위한 pH 적응성, 우수한 동결-해동 안정성 및 생물학적 안정성을 갖추고 있습니다. 수용성 계면활성제가 함유되어 있지 않기 때문에 건조막 내의 미세한 입자가 수분의 이동과 확산을 방지하고 도막의 내수성을 높일 수 있습니다.

(3) 레벨링제

일반적으로 사용되는 레벨링 에이전트에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.
1. 변성 폴리실록산계 레벨링제
이러한 유형의 레벨링제는 코팅의 표면 장력을 크게 감소시키고, 기판에 대한 코팅의 습윤성을 향상시키며, 수축을 방지할 수 있습니다. 용매 휘발로 인해 젖은 필름 표면의 표면 장력 차이를 줄이고 표면 흐름 상태를 개선하며 페인트가 빠르게 수평을 이룰 수 있습니다. 이러한 레벨링제는 도막 표면에 매우 얇고 매끄러운 피막을 형성할 수 있어 도막 표면의 매끄러움과 광택을 향상시킬 수 있습니다.
2. 상용성이 제한된 장쇄수지형 레벨링제
습윤성을 개선하고 수축을 방지하기 위해 코팅과 기재의 표면 장력을 어느 정도 감소시킬 수 있는 아크릴레이트 단독중합체 또는 공중합체와 같은; 도막 표면에 단일 분자 수준을 형성하여 도막의 표면 장력을 증가시켜 균질화, 표면 유동성 향상, 용제 휘발 속도 억제, 오렌지 필, 브러쉬 자국 등의 결함을 제거하고 도막을 매끄럽고 균일하게 만들 수 있습니다. 심지어.
3. 고비점 용제를 주성분으로 하는 레벨링제
이러한 레벨링제는 용제의 휘발속도를 조절할 수 있어 건조과정에서 도막의 휘발속도와 용해력이 보다 균형있게 유지되도록 하며, 용제휘발이 너무 빨라 도막의 흐름이 방해받는 것을 방지하고, 점도가 너무 높아 레벨링 불량이 발생하고 모재의 용해도 저하로 인한 수축과 용매 휘발로 인한 침전이 너무 빨리 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

(4) 기포조절제
거품조절제는 소포제 또는 소포제라고도 합니다. 소포제는 거품 형성을 방지하거나 지연시킵니다. 소포제는 형성된 거품을 터뜨리는 계면활성제입니다. 둘의 차이는 어느 정도 이론적인 것일 뿐, 성공적인 소포제는 소포제처럼 거품이 생기는 것을 방지할 수도 있습니다. 일반적으로 소포제는 3가지 기본 성분으로 구성됩니다: 활성 화합물(즉, 활성 제제); 확산제(사용 가능 여부); 담체.

(5) 습윤분산제
습윤제 및 분산제는 다양한 기능을 가질 수 있지만 주요 두 가지 기능은 안료 분산을 안정화시키면서 분산 공정을 완료하는 데 필요한 시간 및/또는 에너지를 줄이는 것입니다. 습윤제와 분산제는 일반적으로 다음과 같이 분류됩니다.

5개 카테고리:
1. 음이온성 습윤제
2. 양이온성 습윤제
3. 전기중성, 양쪽성 습윤제
4. 이중 기능성, 비전기적 중성 습윤제
5. 비이온성 습윤제

처음 4가지 유형의 습윤제 및 분산제는 친수성 말단이 안료 표면, 가장자리, 모서리 등과 물리적, 화학적 결합을 형성하고 방향을 향해 이동하는 능력을 갖고 있기 때문에 습윤 역할을 하고 안료 분산을 도울 수 있습니다. 안료 표면, 일반적으로 소수성 끝. 비이온성 습윤 및 분산제 역시 친수성 말단기를 함유하고 있지만 안료 표면과 물리적, 화학적 결합을 형성할 수 없지만 안료 입자 표면에 흡착된 수분과 결합할 수 있습니다. 안료 입자 표면에 결합된 이 물은 불안정하며 비이온성 흡수 및 탈착을 유발합니다. 이 수지 시스템에 탈착된 계면활성제는 없으며 내수성이 떨어지는 등의 부작용을 일으키는 경향이 있습니다.

안료 분산 과정에서 습윤제와 분산제를 첨가하여 다른 표면 활성 물질이 안료와 밀접하게 접촉하여 안료 입자 표면에 도달하기 전에 제 역할을 할 수 있도록 해야 합니다.

4. 요약

코팅은 복잡한 시스템입니다. 시스템의 구성요소로 첨가제가 소량 첨가되지만 성능에 있어서 중요한 역할을 합니다. 따라서 용제형 코팅제를 개발할 때에는 어떤 첨가제를 사용할 것인지, 그 사용량은 수많은 반복실험을 통해 결정되어야 한다.