1. Biezinātāju veidi un biezināšanas mehānisms
(1) Neorganiskais biezinātājs:
Neorganiskie biezinātāji ūdens sistēmās galvenokārt ir māli. Piemēram: bentonīts. Kaolīnu un diatomītu (galvenais komponents ir SiO2, kam ir poraina struktūra) dažkārt izmanto kā papildu biezinātājus sabiezēšanas sistēmām to suspensijas īpašību dēļ. Bentonīts tiek plaši izmantots, jo tam ir augsta ūdens uzbriestspēja. Bentonīts (Bentonīts), pazīstams arī kā bentonīts, bentonīts utt., Bentonīta galvenais minerāls ir montmorilonīts, kas satur nelielu daudzumu sārmu un sārmzemju metālu hidroaluminosilikātu minerālu, kas pieder pie alumīnija silikātu grupas, tā vispārējā ķīmiskā formula ir: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Bentonīta izplešanās spēju izsaka ar izplešanās spēju, tas ir, bentonīta tilpumu pēc uzbriešanas atšķaidītā sālsskābes šķīdumā sauc par izplešanās spēju, kas izteikta ml/gramā. Pēc tam, kad bentonīta biezinātājs uzsūc ūdeni un uzbriest, tilpums var sasniegt vairākas vai desmit reizes vairāk nekā pirms ūdens absorbēšanas, tāpēc tam ir laba suspensija, un, tā kā tas ir pulveris ar smalkāku daļiņu izmēru, tas atšķiras no citiem pārklājuma pulveriem. sistēma. Ķermenim ir laba sajaukšanās spēja. Turklāt, ražojot suspensiju, tas var vadīt citus pulverus, lai radītu noteiktu pretslāņošanās efektu, tāpēc tas ir ļoti noderīgi, lai uzlabotu sistēmas uzglabāšanas stabilitāti.
Bet daudzi bentonīti uz nātrija bāzes tiek pārveidoti no kalcija bāzes bentonīta, pārvēršot nātriju. Vienlaicīgi ar nātriju tiks ražots liels skaits pozitīvu jonu, piemēram, kalcija joni un nātrija joni. Ja šo katjonu saturs sistēmā ir pārāk augsts, uz emulsijas virsmas negatīvajiem lādiņiem tiks radīts liels lādiņu neitralizācijas apjoms, tāpēc zināmā mērā tas var izraisīt tādas blakusparādības kā pietūkums un flokulācija. emulsija. No otras puses, šiem kalcija joniem būs arī blakusparādība uz nātrija sāls disperģētāju (vai polifosfāta disperģētāju), izraisot šo dispersantu nogulsnēšanos pārklājuma sistēmā, kas galu galā noved pie dispersijas zuduma, padarot pārklājumu biezāku, biezāku vai vienmērīgāku. biezāka. Bija spēcīgi nokrišņi un flokulācija. Turklāt bentonīta sabiezēšanas efekts galvenokārt ir atkarīgs no pulvera, kas absorbē ūdeni un izplešas, veidojot suspensiju, tāpēc pārklājuma sistēmai tas radīs spēcīgu tiksotropu efektu, kas ir ļoti nelabvēlīgs pārklājumiem, kuriem nepieciešama laba izlīdzinošā iedarbība. Tādēļ bentonīta neorganiskos biezinātājus lateksa krāsās izmanto reti, un tikai nelielu daudzumu izmanto kā biezinātājus zemas kvalitātes lateksa krāsās vai matētās lateksa krāsās. Tomēr pēdējos gados daži dati liecina, ka Hemingsa BENTONE®LT. organiski modificētam un rafinētam hektorītam ir laba pretsedimentācijas un izsmidzināšanas iedarbība, ja to uzklāj uz lateksa krāsas bezgaisa izsmidzināšanas sistēmām.
(2) Celulozes ēteris:
Celulozes ēteris ir dabisks augstas kvalitātes polimērs, kas veidojas β-glikozes kondensācijas rezultātā. Izmantojot glikozilgredzenā esošās hidroksilgrupas īpašības, celuloze var iziet dažādas reakcijas, veidojot virkni atvasinājumu. Starp tiem tiek iegūtas esterifikācijas un ēterifikācijas reakcijas. Celulozes esteris vai celulozes ētera atvasinājumi ir vissvarīgākie celulozes atvasinājumi. Parasti izmantotie produkti ir karboksimetilceluloze,hidroksietilceluloze, metilceluloze, hidroksipropilmetilceluloze un tā tālāk. Tā kā karboksimetilceluloze satur ūdenī viegli šķīstošus nātrija jonus, tai ir vāja ūdensizturība, un aizvietotāju skaits tās galvenajā ķēdē ir mazs, tāpēc baktēriju korozija to viegli sadala, samazinot ūdens šķīduma viskozitāti un padarot to. smirdošs utt. Parādība, ko reti izmanto lateksa krāsās, parasti izmanto zemas kvalitātes polivinilspirta līmes krāsā un tepē. Metilcelulozes šķīdināšanas ātrums ūdenī parasti ir nedaudz zemāks nekā hidroksietilcelulozes šķīdināšanas ātrums. Turklāt šķīdināšanas procesā var būt neliels daudzums nešķīstošu vielu, kas ietekmēs pārklājuma plēves izskatu un sajūtu, tāpēc lateksa krāsā to izmanto reti. Tomēr metilūdens šķīduma virsmas spraigums ir nedaudz zemāks nekā citiem celulozes ūdens šķīdumiem, tāpēc tas ir labs celulozes biezinātājs, ko izmanto tepē. Hidroksipropilmetilceluloze ir arī celulozes biezinātājs, ko plaši izmanto špakteles jomā, un tagad to galvenokārt izmanto cementa vai kaļķa-kalcija bāzes špakteles (vai citās neorganiskās saistvielas). Hidroksietilceluloze tiek plaši izmantota lateksa krāsu sistēmās, jo tai ir laba šķīdība ūdenī un ūdens aizture. Salīdzinot ar citām celulozēm, tam ir mazāka ietekme uz pārklājuma plēves veiktspēju. Hidroksietilcelulozes priekšrocības ietver augstu sūknēšanas efektivitāti, labu savietojamību, labu uzglabāšanas stabilitāti un labu pH viskozitātes stabilitāti. Trūkumi ir slikta līmeņošanas plūstamība un slikta izturība pret šļakatām. Lai labotu šos trūkumus, ir parādījusies hidrofobiskā modifikācija. Ar seksuāli saistīta hidroksietilceluloze (HMHEC), piemēram, NatrosolPlus330, 331
(3) Polikarboksilāti:
Šajā polikarboksilātā augsta molekulmasa ir biezinātājs, bet zema molekulmasa ir disperģētājs. Tie galvenokārt adsorbē ūdens molekulas sistēmas galvenajā ķēdē, kas palielina izkliedētās fāzes viskozitāti; turklāt tos var arī adsorbēt uz lateksa daļiņu virsmas, veidojot pārklājuma slāni, kas palielina lateksa daļiņu izmēru, sabiezina lateksa hidratācijas slāni un palielina lateksa iekšējās fāzes viskozitāti. Tomēr šāda veida biezinātājiem ir salīdzinoši zema sabiezēšanas efektivitāte, tāpēc pārklājuma lietojumos tas pakāpeniski tiek likvidēts. Tagad šāda veida biezinātāju galvenokārt izmanto krāsu pastas sabiezēšanai, jo tā molekulmasa ir salīdzinoši liela, tāpēc tas ir noderīgi krāsu pastas izkliedējamībai un uzglabāšanas stabilitātei.
(4) Ar sārmu uzbriestošs biezinātājs:
Ir divi galvenie sārmu uzbriestošo biezinātāju veidi: parastie sārmā uzbriestošie biezinātāji un asociatīvie sārmā uzbriestošie biezinātāji. Lielākā atšķirība starp tām ir atšķirība saistītajos monomēros, kas atrodas galvenajā molekulārajā ķēdē. Asociatīvie sārmu uzbriestošie biezinātāji tiek kopolimerizēti ar asociatīvajiem monomēriem, kas viens otru var adsorbēt galvenās ķēdes struktūrā, tāpēc pēc jonizācijas ūdens šķīdumā var notikt intramolekulāra vai starpmolekulāra adsorbcija, kas izraisa sistēmas viskozitātes strauju pieaugumu.
a. Parasts sārmā uzbriestošais biezinātājs:
Galvenais produkta reprezentatīvais parasto sārmu uzbriestošais biezinātājs ir ASE-60. ASE-60 galvenokārt izmanto metakrilskābes un etilakrilāta kopolimerizāciju. Kopolimerizācijas procesā metakrilskābe veido apmēram 1/3 no cietās vielas satura, jo karboksilgrupu klātbūtne padara molekulāro ķēdi ar noteiktu hidrofilitātes pakāpi un neitralizē sāls veidošanās procesu. Lādiņu atgrūšanas dēļ tiek paplašinātas molekulārās ķēdes, kas palielina sistēmas viskozitāti un rada sabiezēšanas efektu. Tomēr dažreiz molekulmasa ir pārāk liela šķērssaistošā aģenta darbības dēļ. Molekulārās ķēdes paplašināšanās procesā molekulārā ķēde nav labi izkliedēta īsā laika periodā. Ilgstošas uzglabāšanas procesā molekulārā ķēde tiek pakāpeniski izstiepta, kas rada viskozitātes pēcbiezēšanu. Turklāt, tā kā šāda veida biezinātāja molekulārajā ķēdē ir maz hidrofobu monomēru, nav viegli radīt hidrofobu kompleksu veidošanos starp molekulām, galvenokārt, lai veiktu intramolekulāru savstarpēju adsorbciju, tāpēc šāda veida biezinātājam ir zema sabiezēšanas efektivitāte, tāpēc tas ir reti lieto atsevišķi. To galvenokārt izmanto kombinācijā ar citiem biezinātājiem.
b. Asociācijas (concord) tipa sārmu pietūkuma biezinātājs:
Šāda veida biezinātājiem tagad ir daudz šķirņu asociatīvo monomēru atlases un molekulārās struktūras dizaina dēļ. Tās galvenā ķēdes struktūra arī galvenokārt sastāv no metakrilskābes un etilakrilāta, un asociatīvie monomēri struktūrā ir kā antenas, bet tikai neliels sadalījuma daudzums. Tieši šiem asociatīvajiem monomēriem, piemēram, astoņkāju taustekļiem, ir vissvarīgākā loma biezinātāja sabiezēšanas efektivitātē. Karboksilgrupa struktūrā ir neitralizēta un sāli veidojoša, un arī molekulārā ķēde ir kā parasts sārmu uzbriestošs biezinātājs. Notiek tāda pati lādiņa atgrūšana, tādējādi izvēršoties molekulārā ķēde. Tajā esošais asociatīvais monomērs arī izplešas līdz ar molekulāro ķēdi, taču tā struktūra satur gan hidrofilās ķēdes, gan hidrofobās ķēdes, tāpēc molekulā vai starp molekulām tiks ģenerēta liela, virsmaktīvām vielām līdzīga micellāra struktūra. Šīs micellas tiek ražotas, savstarpēji adsorbējot asociācijas monomērus, un daži asociācijas monomēri adsorbē viens otru, izmantojot emulsijas daļiņu (vai citu daļiņu) savienojošo efektu. Pēc micellu ražošanas tās fiksē emulsijas daļiņas, ūdens molekulu daļiņas vai citas daļiņas sistēmā relatīvi statiskā stāvoklī, tāpat kā korpusa kustība, lai samazinātu šo molekulu (vai daļiņu) mobilitāti un viskozitāti. sistēma palielinās. Tāpēc šāda veida biezinātāju sabiezēšanas efektivitāte, it īpaši lateksa krāsā ar augstu emulsijas saturu, ir daudz augstāka nekā parastajiem sārmā uzbriestošajiem biezinātājiem, tāpēc to plaši izmanto lateksa krāsās. Galvenais produkta pārstāvis Tips ir TT-935.
(5) Asociatīvais poliuretāna (vai poliētera) biezinātājs un izlīdzinošais līdzeklis:
Parasti biezinātājiem ir ļoti liela molekulmasa (piemēram, celuloze un akrilskābe), un to molekulārās ķēdes tiek izstieptas ūdens šķīdumā, lai palielinātu sistēmas viskozitāti. Poliuretāna (vai poliētera) molekulmasa ir ļoti maza, un tā galvenokārt veido asociāciju, mijiedarbojoties lipofīlā segmenta van der Vāla spēkam starp molekulām, taču šis asociācijas spēks ir vājš, un asociāciju var izveidot noteiktos apstākļos. ārējais spēks. Atdalīšana, tādējādi samazinot viskozitāti, veicina pārklājuma plēves izlīdzināšanu, tāpēc tā var pildīt izlīdzināšanas līdzekļa lomu. Kad bīdes spēks ir novērsts, tas var ātri atsākt asociāciju, un sistēmas viskozitāte palielinās. Šī parādība ir izdevīga, lai samazinātu viskozitāti un palielinātu izlīdzināšanu būvniecības laikā; un pēc bīdes spēka zaudēšanas viskozitāte tiks nekavējoties atjaunota, lai palielinātu pārklājuma plēves biezumu. Praktiskajos lietojumos mūs vairāk uztrauc šādu asociatīvo biezinātāju sabiezējošā iedarbība uz polimēru emulsijām. Sistēmas savienošanā piedalās arī galvenās polimēra lateksa daļiņas, lai šāda veida biezinātājam un izlīdzinošajam līdzeklim būtu arī laba sabiezēšanas (vai izlīdzinošā) iedarbība, ja tā ir zemāka par kritisko koncentrāciju; kad šāda veida biezinātāja un izlīdzinošā līdzekļa koncentrācija Ja tā ir augstāka par kritisko koncentrāciju tīrā ūdenī, tā pati par sevi var veidot asociācijas, un viskozitāte strauji pieaug. Tāpēc, ja šāda veida biezinātājs un izlīdzinātājs ir mazāks par tā kritisko koncentrāciju, jo lateksa daļiņas piedalās daļējā asociācijā, jo mazāks ir emulsijas daļiņu izmērs, jo spēcīgāka ir asociācija, un tās viskozitāte palielināsies, palielinoties emulsijas daudzums. Turklāt daži disperģētāji (vai akrila biezinātāji) satur hidrofobas struktūras, un to hidrofobās grupas mijiedarbojas ar poliuretāna grupām, tādējādi sistēma veido lielu tīkla struktūru, kas veicina sabiezēšanu.
2. Dažādu biezinātāju ietekme uz lateksa krāsas ūdens atdalīšanas pretestību
Ūdens bāzes krāsu formulēšanā biezinātāju izmantošana ir ļoti svarīga saikne, kas ir saistīta ar daudzām lateksa krāsu īpašībām, piemēram, konstrukciju, krāsas veidošanu, uzglabāšanu un izskatu. Šeit mēs koncentrējamies uz biezinātāju izmantošanas ietekmi uz lateksa krāsas uzglabāšanu. No iepriekš minētā ievada mēs varam zināt, ka bentonītu un polikarboksilātus: biezinātājus galvenokārt izmanto dažos īpašos pārklājumos, kas šeit netiks apspriesti. Mēs galvenokārt apspriedīsim visbiežāk izmantotos celulozes, sārmu pietūkumu un poliuretāna (vai poliētera) biezinātājus, atsevišķi un kopā, ietekmē lateksa krāsu ūdens atdalīšanas pretestību.
Lai gan sabiezēšana ar hidroksietilcelulozi vien ir nopietnāka ūdens atdalīšanai, to ir viegli vienmērīgi maisīt. Vienreizējai sārmu pietūkuma sabiezēšanai nav ūdens atdalīšanas un nokrišņu, bet nopietna sabiezēšana pēc sabiezēšanas. Vienreizēja poliuretāna sabiezēšanas izmantošana, lai gan ūdens atdalīšana un pēcbiezēšana. Sabiezējums nav nopietns, taču tā radītās nogulsnes ir salīdzinoši cietas un grūti maisāmas. Un tajā ir izmantots hidroksietilcelulozes un sārmu pietūkuma sabiezēšanas savienojums, nav pēcsabiezēšanas, nav cietu nokrišņu, viegli maisāms, bet tajā ir arī neliels ūdens daudzums. Tomēr, ja sabiezēšanai izmanto hidroksietilcelulozi un poliuretānu, ūdens atdalīšanās ir visnopietnākā, taču nav cietu nokrišņu. Sārmu uzbriestošais biezinātājs un poliuretāns tiek izmantoti kopā, lai gan ūdens atdalīšana pamatā nav ūdens atdalīšana, bet pēc sabiezēšanas, un nogulsnes apakšā ir grūti vienmērīgi maisīt. Un pēdējā izmanto nelielu daudzumu hidroksietilcelulozes ar sārmu pietūkumu un poliuretāna sabiezējumu, lai iegūtu vienmērīgu stāvokli bez nokrišņiem un ūdens atdalīšanas. Redzams, ka tīrā akrila emulsijas sistēmā ar spēcīgu hidrofobitāti nopietnāk ir sabiezināt ūdens fāzi ar hidrofilo hidroksietilcelulozi, taču to var viegli vienmērīgi maisīt. Vienreizēja hidrofobu sārmu uzpūšanās un poliuretāna (vai to savienojumu) sabiezēšanas izmantošana, lai gan pretūdens atdalīšanas veiktspēja ir labāka, bet abi pēc tam sabiezē, un, ja ir nokrišņi, tos sauc par cietajiem nokrišņiem, kurus ir grūti vienmērīgi maisīt. Celulozes un poliuretāna savienojumu biezināšanas izmantošana hidrofilo un lipofīlo vērtību vislielākās atšķirības dēļ rada visnopietnāko ūdens atdalīšanu un nokrišņu veidošanos, bet nogulsnes ir mīkstas un viegli maisāmas. Pēdējai formulai ir vislabākā pretūdens atdalīšanas veiktspēja, jo ir labāks līdzsvars starp hidrofilo un lipofilo. Protams, faktiskajā formulas izstrādes procesā jāņem vērā arī emulsiju un mitrināšanas un disperģējošo vielu veidi un to hidrofilās un lipofīlās vērtības. Tikai tad, kad tie sasniedz labu līdzsvaru, sistēma var būt termodinamiskā līdzsvara stāvoklī un tai ir laba ūdensizturība.
Biezināšanas sistēmā ūdens fāzes sabiezēšanu dažkārt pavada eļļas fāzes viskozitātes palielināšanās. Piemēram, mēs parasti uzskatām, ka celulozes biezinātāji sabiezina ūdens fāzi, bet celuloze tiek izplatīta ūdens fāzē
Izlikšanas laiks: 29. decembris 2022