कोटिंग्जमध्ये वापरलेले ॲडिटीव्ह

I. विहंगावलोकन
कोटिंग्जच्या कच्च्या मालांपैकी एक म्हणून, ॲडिटिव्ह्जचे प्रमाण सामान्यत: फारच कमी असते (सामान्यत: एकूण फॉर्म्युलेशनच्या सुमारे 1%), परंतु प्रभाव चांगला असतो. त्यात समाविष्ट केल्याने कोटिंगचे अनेक दोष आणि फिल्म दोष टाळता येऊ शकतात, परंतु कोटिंगचे उत्पादन आणि बांधकाम प्रक्रिया नियंत्रित करणे सोपे होते आणि काही विशिष्ट पदार्थांच्या जोडणीमुळे कोटिंगला काही विशेष कार्ये मिळू शकतात. म्हणून, additives कोटिंग्जचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.

2. ऍडिटीव्हचे वर्गीकरण
कोटिंग्जसाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या ऍडिटीव्हमध्ये ऑरगॅनिक अँटी-सेटलिंग एजंट, घट्ट करणारे, लेव्हलिंग एजंट, फोम कंट्रोल एजंट, आसंजन प्रवर्तक, ओले आणि विखुरणारे एजंट इत्यादींचा समावेश होतो.

3. ऍडिटीव्हची कार्यक्षमता आणि अनुप्रयोग

(1) ऑरगॅनिक अँटी-सेटलिंग एजंट
यापैकी बहुतेक उत्पादने पॉलीओलेफिनवर आधारित असतात, काही सॉल्व्हेंटमध्ये विखुरलेली असतात, कधीकधी एरंडेल तेल डेरिव्हेटिव्हसह सुधारित केली जातात. हे पदार्थ तीन प्रकारात येतात: द्रव, पेस्ट आणि पावडर.

1. रिओलॉजिकल गुणधर्म:
ऑरगॅनिक अँटी-सेटलिंग एजंट्सचे मुख्य rheological कार्य म्हणजे रंगद्रव्यांचे निलंबन नियंत्रित करणे - म्हणजे, हार्ड सेटलिंग रोखणे किंवा पूर्णपणे सेटल होणे टाळणे, जे त्यांचे वैशिष्ट्यपूर्ण अनुप्रयोग आहे. परंतु व्यवहारात, यामुळे स्निग्धता वाढते आणि काही प्रमाणात सॅग प्रतिरोधकता देखील वाढते, विशेषत: औद्योगिक कोटिंग्जमध्ये. भारदस्त तापमानामुळे ऑरगॅनिक अँटी-सेटलिंग एजंट्स विरघळतील, त्यामुळे त्यांची परिणामकारकता गमावली जाईल, परंतु प्रणाली थंड झाल्यावर त्यांचे रिओलॉजी बरे होईल.

2. सेंद्रिय अँटी-सेटलिंग एजंटचा वापर:
अँटी-सेटलिंग एजंट कोटिंगमध्ये प्रभावीपणे कार्य करण्यासाठी, ते योग्यरित्या विखुरलेले आणि सक्रिय केले पाहिजे. विशिष्ट चरण खालीलप्रमाणे आहेत:
(1) ओले करणे (केवळ कोरडे पावडर). कोरडे पावडर ऑरगॅनिक अँटी-सेडिमेंटेशन एजंट एक एकत्रित आहे, कण एकमेकांपासून वेगळे करण्यासाठी, ते सॉल्व्हेंट आणि (किंवा) राळने ओले करणे आवश्यक आहे. मध्यम आंदोलनासह ग्राइंडिंग स्लरीमध्ये ते जोडणे सहसा पुरेसे असते.
(२) डिग्ग्लोमेरेशन (केवळ कोरड्या पावडरसाठी). ऑर्गेनिक अँटी-सेडिमेंटेशन एजंट्सची एकत्रीकरण शक्ती फारशी मजबूत नसते आणि बहुतेक प्रकरणांमध्ये साधे अशांत मिश्रण पुरेसे असते.
(३) पांगापांग, तापविणे, पसरण्याचा कालावधी (सर्व प्रकार). सर्व ऑर्गेनिक अँटी-सेडिमेंटेशन एजंट्समध्ये किमान सक्रियता तापमान असते, आणि जर ते पोहोचले नाही, तर विखुरणारी शक्ती कितीही मोठी असली तरीही, rheological क्रियाकलाप होणार नाहीत. सक्रियता तापमान वापरलेल्या सॉल्व्हेंटवर अवलंबून असते. जेव्हा किमान तापमान ओलांडले जाते, तेव्हा लागू केलेला ताण सेंद्रिय अँटी-सेडिमेंटेशन एजंट सक्रिय करेल आणि त्याच्या कार्यक्षमतेला पूर्ण खेळ देईल.

(२) जाडसर
सॉल्व्हेंट-आधारित आणि वॉटर-बेस्ड पेंट्समध्ये विविध प्रकारचे जाडसर वापरले जातात. जलजन्य कोटिंग्जमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या जाडीचे सामान्य प्रकार पुढीलप्रमाणे आहेत: सेल्युलोज इथर, पॉलीएक्रिलेट्स, असोसिएटिव्ह जाडीक आणि अजैविक जाड करणारे.
1. सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे सेल्युलोज इथर जाडसर हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (HEC) आहे. चिकटपणावर अवलंबून, भिन्न वैशिष्ट्ये आहेत. HEC हे पावडरीत पाण्यात विरघळणारे उत्पादन आहे, जे नॉन-आयोनिक घट्ट करणारे आहे. याचा जाड होण्याचा प्रभाव चांगला आहे, पाण्याचा चांगला प्रतिकार आणि अल्कली प्रतिरोधक क्षमता आहे, परंतु त्याचे तोटे म्हणजे ते साचा, कुजणे आणि खराब पातळी वाढवणे सोपे आहे.
2. polyacrylate thickener एक उच्च कार्बोक्सिल सामग्रीसह acrylate copolymer emulsion आहे, आणि त्याचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे मोल्डच्या आक्रमणास चांगला प्रतिकार आहे. जेव्हा पीएच 8-10 असतो, तेव्हा अशा प्रकारचे जाडसर सूज येते आणि पाण्याच्या टप्प्याची चिकटपणा वाढवते; परंतु जेव्हा pH 10 पेक्षा जास्त असतो तेव्हा ते पाण्यात विरघळते आणि त्याचा घट्ट होण्याचा परिणाम गमावतो. म्हणून, pH ला जास्त संवेदनशीलता आहे. सध्या, चीनमध्ये लेटेक्स पेंट्ससाठी अमोनियाचे पाणी सर्वात जास्त वापरले जाणारे पीएच समायोजक आहे. म्हणून, जेव्हा या प्रकारचा जाडसर वापरला जातो, तेव्हा अमोनियाच्या पाण्याच्या अस्थिरतेसह पीएच मूल्य कमी होईल आणि त्याचा घट्ट होण्याचा प्रभाव देखील कमी होईल.
3. असोसिएटिव्ह जाडकणांमध्ये इतर प्रकारच्या जाडसरांपेक्षा भिन्न घट्ट करण्याची यंत्रणा असते. बहुतेक जाडसर हायड्रेशन आणि सिस्टममध्ये कमकुवत जेल रचना तयार करून चिकटपणा आणतात. तथापि, सर्फॅक्टंट्स प्रमाणे असोसिएटिव्ह जाडनर्समध्ये रेणूमध्ये हायड्रोफिलिक भाग आणि तोंडाला अनुकूल पिवळे साफ करणारे तेल भाग असतात. पाण्याचा टप्पा घट्ट करण्यासाठी हायड्रोफिलिक भाग हायड्रेटेड आणि फुगले जाऊ शकतात. लिपोफिलिक अंत गटांना इमल्शन कण आणि रंगद्रव्य कणांसह एकत्र केले जाऊ शकते. नेटवर्क संरचना तयार करण्यासाठी सहयोगी.
4. अजैविक जाडसर बेंटोनाइट द्वारे दर्शविले जाते. सामान्यतः पाणी-आधारित बेंटोनाइट जेव्हा पाणी शोषून घेते तेव्हा ते फुगतात आणि पाणी शोषल्यानंतर त्याचे प्रमाण त्याच्या मूळ आकारमानाच्या कित्येक पट असते. हे केवळ जाडसर म्हणून काम करत नाही तर रंग बुडणे, सॅगिंग आणि फ्लोटिंग रंग प्रतिबंधित करते. त्याचा घट्ट होण्याचा परिणाम अल्कली-सुजता येण्याजोगा ऍक्रेलिक आणि पॉलीयुरेथेन जाडसर सारख्याच प्रमाणापेक्षा चांगला आहे. याव्यतिरिक्त, त्यात पीएच अनुकूलता, चांगली फ्रीझ-थॉ स्थिरता आणि जैविक स्थिरता देखील आहे. त्यात पाण्यात विरघळणारे सर्फॅक्टंट नसल्यामुळे, कोरड्या फिल्ममधील सूक्ष्म कण पाण्याचे स्थलांतर आणि प्रसार रोखू शकतात आणि कोटिंग फिल्मची पाण्याची प्रतिरोधक क्षमता वाढवू शकतात.

(3) लेव्हलिंग एजंट

तीन मुख्य प्रकारचे लेव्हलिंग एजंट सामान्यतः वापरले जातात:
1. सुधारित पॉलीसिलॉक्सेन प्रकार लेव्हलिंग एजंट
या प्रकारचे लेव्हलिंग एजंट लेपच्या पृष्ठभागावरील ताण जोरदारपणे कमी करू शकतात, थरावर कोटिंगची आर्द्रता सुधारू शकतात आणि आकुंचन रोखू शकतात; हे सॉल्व्हेंट व्होलाटिलायझेशनमुळे ओल्या फिल्मच्या पृष्ठभागावरील पृष्ठभागावरील तणाव कमी करू शकते, पृष्ठभागाच्या प्रवाहाची स्थिती सुधारू शकते आणि पेंट त्वरीत समतल केले जाऊ शकते; या प्रकारचे लेव्हलिंग एजंट कोटिंग फिल्मच्या पृष्ठभागावर एक अत्यंत पातळ आणि गुळगुळीत फिल्म देखील बनवू शकते, ज्यामुळे कोटिंग फिल्मच्या पृष्ठभागाची गुळगुळीत आणि चमक सुधारते.
2. मर्यादित सुसंगततेसह लाँग-चेन राळ प्रकार लेव्हलिंग एजंट
जसे की ऍक्रिलेट होमोपॉलिमर किंवा कॉपॉलिमर, जे ओलेपणा सुधारण्यासाठी आणि आकुंचन रोखण्यासाठी कोटिंग आणि सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावरील ताण काही प्रमाणात कमी करू शकतात; आणि कोटिंग फिल्मच्या पृष्ठभागावर एकच आण्विक पातळी तयार करू शकते ज्यामुळे कोटिंगच्या पृष्ठभागावरील ताण वाढू शकतो, एकसंध बनतो, पृष्ठभागाची तरलता सुधारतो, सॉल्व्हेंट व्होलाटिलायझेशनचा वेग रोखतो, संत्र्याची साल आणि ब्रशच्या खुणा यांसारखे दोष दूर होतात आणि कोटिंग फिल्म गुळगुळीत होते आणि अगदी
3. मुख्य घटक म्हणून उच्च उकळत्या बिंदू सॉल्व्हेंटसह लेव्हलिंग एजंट
या प्रकारचा लेव्हलिंग एजंट सॉल्व्हेंटचा अस्थिरता दर समायोजित करू शकतो, ज्यामुळे कोटिंग फिल्ममध्ये अधिक संतुलित व्होलाटिलायझेशन दर आणि सॉल्व्हन्सी कोरडेपणाच्या प्रक्रियेत असते आणि कोटिंग फिल्मच्या प्रवाहाला सॉल्व्हेंटच्या अस्थिरतेमुळे अडथळा येण्यापासून प्रतिबंधित करते आणि स्निग्धता खूप जास्त आहे, परिणामी लेव्हलिंग खराब होते आणि बेस मटेरियलच्या खराब विद्राव्यतेमुळे होणारे आकुंचन आणि सॉल्व्हेंट व्होलेटिलायझेशनमुळे होणारे पर्जन्य खूप जलद रोखू शकते.

(4) फोम कंट्रोल एजंट
फोम कंट्रोल एजंटना अँटीफोमिंग एजंट किंवा डिफोमिंग एजंट देखील म्हणतात. अँटी-फोमिंग एजंट फोम तयार होण्यास प्रतिबंध करतात किंवा विलंब करतात: अँटी-फोमिंग एजंट हे सर्फॅक्टंट असतात जे तयार झालेले फुगे फोडतात. दोघांमधील फरक केवळ एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत सैद्धांतिक आहे, एक यशस्वी डीफोमर अँटीफोम एजंट सारख्या फोमची निर्मिती देखील रोखू शकतो. सर्वसाधारणपणे, अँटीफोमिंग एजंट तीन मूलभूत घटकांनी बनलेला असतो: सक्रिय कंपाऊंड (म्हणजे, सक्रिय एजंट); डिफ्यूझिंग एजंट (उपलब्ध किंवा नाही); वाहक

(5) ओले आणि विखुरणारे एजंट
ओले करणे आणि विखुरणारे एजंट्समध्ये अनेक कार्ये असू शकतात, परंतु मुख्य दोन कार्ये रंगद्रव्य फैलाव स्थिर करताना फैलाव प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी लागणारा वेळ आणि/किंवा ऊर्जा कमी करणे आहे. ओले करणारे एजंट आणि डिस्पर्संट्स सहसा खालीलप्रमाणे विभागले जातात

पाच श्रेणी:
1. ॲनिओनिक ओले करणारे एजंट
2. कॅशनिक ओले करणारे एजंट
3. इलेक्ट्रोन्युट्रल, एम्फोटेरिक ओलेटिंग एजंट
4. द्विकार्यात्मक, नॉन-इलेक्ट्रिकली न्यूट्रल ओलेटिंग एजंट
5. नॉन-आयनिक ओले करणारे एजंट

पहिले चार प्रकारचे ओले करणारे एजंट आणि डिस्पर्संट्स ओलेपणाची भूमिका निभावतात आणि रंगद्रव्य पसरवण्यास मदत करतात कारण त्यांच्या हायड्रोफिलिक टोकांमध्ये रंगद्रव्य पृष्ठभाग, कडा, कोपरे इत्यादींशी भौतिक आणि रासायनिक बंध तयार करण्याची क्षमता असते आणि ते ओरिएंटेशनच्या दिशेने जाण्याची क्षमता असते. रंगद्रव्य पृष्ठभाग, सहसा हायड्रोफोबिक अंत. नॉनिओनिक ओले आणि विखुरणाऱ्या एजंटमध्ये हायड्रोफिलिक अंत गट देखील असतात, परंतु ते रंगद्रव्याच्या पृष्ठभागासह भौतिक आणि रासायनिक बंध तयार करू शकत नाहीत, परंतु रंगद्रव्याच्या कणांच्या पृष्ठभागावर शोषलेल्या पाण्याशी एकत्रित होऊ शकतात. हे पाणी रंगद्रव्य कणांच्या पृष्ठभागावर बंधनकारक आहे आणि ते अस्थिर आहे आणि नॉन-आयनिक शोषण आणि पृथक्करण करते. या राळ प्रणालीतील desorbed surfactant मुक्त आहे आणि खराब पाणी प्रतिकार सारखे दुष्परिणाम होऊ शकते.

रंगद्रव्य विखुरण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान ओले करणारे एजंट आणि डिस्पर्संट जोडले जावे, जेणेकरून रंगद्रव्याच्या कणाच्या पृष्ठभागावर पोहोचण्यापूर्वी इतर पृष्ठभाग सक्रिय पदार्थ रंगद्रव्याच्या जवळच्या संपर्कात असू शकतात.

चार. सारांश

कोटिंग ही एक जटिल प्रणाली आहे. प्रणालीचा एक घटक म्हणून, ऍडिटीव्ह थोड्या प्रमाणात जोडले जातात, परंतु ते त्याच्या कार्यक्षमतेत महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. म्हणून, सॉल्व्हेंट-आधारित कोटिंग विकसित करताना, कोणते ऍडिटीव्ह वापरायचे आणि त्यांचे डोस मोठ्या संख्येने पुनरावृत्ती केलेल्या प्रयोगांद्वारे निर्धारित केले जावे.