पाणी-आधारित कोटिंग्जचे पाच “एजंट”!

सारांश

1. ओले करणे आणि विखुरलेले एजंट

2. डीफोमर

3. जाड

4. फिल्म-फॉर्मिंग itive डिटिव्ह

5. इतर itive डिटिव्ह

ओले आणि विखुरलेले एजंट

वॉटर-आधारित कोटिंग्ज पाण्याचे सॉल्व्हेंट किंवा फैलाव माध्यम म्हणून वापरतात आणि पाण्यात मोठ्या प्रमाणात डायलेक्ट्रिक स्थिरता असते, म्हणून इलेक्ट्रिक डबल लेयर आच्छादित झाल्यावर पाणी-आधारित कोटिंग्ज प्रामुख्याने इलेक्ट्रोस्टेटिक रिपल्शनद्वारे स्थिर होते.

याव्यतिरिक्त, पाणी-आधारित कोटिंग सिस्टममध्ये, बहुतेक वेळा पॉलिमर आणि नॉन-आयनिक सर्फॅक्टंट्स असतात, जे रंगद्रव्य फिलरच्या पृष्ठभागावर शोषले जातात, ज्यामुळे स्टेरिक अडथळा निर्माण होतो आणि फैलाव स्थिर होतो. म्हणूनच, जल-आधारित पेंट्स आणि इमल्शन्स इलेक्ट्रोस्टेटिक रीपल्शन आणि स्टेरिक अडथळा यांच्या संयुक्त क्रियेद्वारे स्थिर परिणाम प्राप्त करतात. त्याचा गैरसोय म्हणजे इलेक्ट्रोलाइटचा खराब प्रतिकार, विशेषत: उच्च-किंमतीच्या इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी.

1.1 ओले एजंट

वॉटरबोर्न कोटिंग्जसाठी ओले एजंट्स एनीओनिक आणि नॉनिओनिकमध्ये विभागले गेले आहेत.

ओले एजंट आणि विखुरलेल्या एजंटचे संयोजन आदर्श परिणाम साध्य करू शकते. ओले एजंटची मात्रा साधारणपणे प्रति हजार काही असते. त्याचा नकारात्मक प्रभाव म्हणजे फोमिंग आणि कोटिंग चित्रपटाचा पाण्याचा प्रतिकार कमी करणे.

ओले एजंट्सच्या विकासाच्या ट्रेंडपैकी एक म्हणजे हळूहळू पॉलीओक्साइथिलीन अल्काइल (बेंझिन) फिनॉल इथर (एपीओ किंवा एपीई) ओले एजंट्स बदलणे, कारण यामुळे उंदीरांमध्ये पुरुष हार्मोन्स कमी होते आणि अंतःस्रावीमध्ये हस्तक्षेप होतो. पॉलीओक्साइथिलीन अल्काइल (बेंझिन) फिनॉल इथरचा वापर इमल्शन पॉलिमरायझेशन दरम्यान मोठ्या प्रमाणात इमल्सीफायर म्हणून केला जातो.

ट्विन सर्फॅक्टंट्स देखील नवीन घडामोडी आहेत. हे स्पेसरद्वारे जोडलेले दोन अ‍ॅम्फीफिलिक रेणू आहेत. ट्विन-सेल सर्फेक्टंट्सचे सर्वात उल्लेखनीय वैशिष्ट्य म्हणजे गंभीर मायकेल एकाग्रता (सीएमसी) त्यांच्या “सिंगल-सेल” सर्फॅक्टंट्सच्या तुलनेत कमी करण्याच्या क्रमापेक्षा जास्त आहे, त्यानंतर उच्च कार्यक्षमता आहे. जसे की टेगो ट्विन 4000, हे एक ट्विन सेल सिलोक्सन सर्फॅक्टंट आहे आणि त्यात अस्थिर फोम आणि डिफोमिंग गुणधर्म आहेत.

1.2 विखुरलेले

लेटेक्स पेंटसाठी विखुरलेले चार श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहेत: फॉस्फेट फैलाव करणारे, पॉलीएसीड होमोपॉलिमर फैलाव, पॉलीएसीड कॉपोलिमर फैलाव आणि इतर विखुरलेले.

बहुतेक मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या फॉस्फेट फैलाव हे पॉलीफॉस्फेट आहेत, जसे सोडियम हेक्सामेटाफोस्फेट, सोडियम पॉलीफॉस्फेट (कॅलगॉन एन, जर्मनीमधील बीके जिउलिनी केमिकल कंपनीचे उत्पादन), पोटॅशियम ट्रायपोलीफॉस्फेट (केटीपीपी) आणि टेट्रापोटॅशियम पायरोफॉस्फेट (टीकेपीपी).

हायड्रोजन बाँडिंग आणि रासायनिक शोषणाद्वारे इलेक्ट्रोस्टेटिक रीपल्शन स्थिर करणे ही त्याच्या कृतीची यंत्रणा आहे. त्याचा फायदा असा आहे की डोस कमी आहे, सुमारे 0.1%आणि त्याचा अजैविक रंगद्रव्ये आणि फिलरवर चांगला फैलाव प्रभाव आहे. परंतु कमतरता देखील आहेत: पीएच मूल्य आणि तापमान वाढविण्याबरोबरच पॉलीफॉस्फेट सहजपणे हायड्रोलायझेशन केले जाते, यामुळे दीर्घकालीन स्टोरेज स्थिरता खराब होते; माध्यमात अपूर्ण विघटन चमकदार लेटेक्स पेंटच्या तकत्यावर परिणाम करेल.

1 फॉस्फेट फैलाव

फॉस्फेट एस्टर फैलाव झिंक ऑक्साईड सारख्या प्रतिक्रियात्मक रंगद्रव्यांसह रंगद्रव्य फैलाव स्थिर करते. ग्लॉस पेंट फॉर्म्युलेशनमध्ये, ते चमक आणि स्वच्छता सुधारते. इतर ओले करणे आणि विखुरलेल्या itive डिटिव्ह्जच्या विपरीत, फॉस्फेट एस्टर फैलावंट्सची जोड लेपच्या केयू आणि आयसीआय चिपचिपापणावर परिणाम करत नाही.

पॉलीसिड होमोपॉलिमर फैलाव, जसे की टॅमोल 1254 आणि टॅमोल 850, तामोल 850 हे मेथक्रिलिक acid सिडचे होमोपॉलिमर आहे.

पॉलीसिड कॉपोलिमर फैलाव, जसे की ऑरोटन 1 73१ ए, जे डायसोब्यूटिलीन आणि नरिक acid सिडचा एक कॉपोलिमर आहे. या दोन प्रकारच्या विखुरलेल्या वैशिष्ट्ये अशी आहेत की ते रंगद्रव्ये आणि फिलरच्या पृष्ठभागावर मजबूत शोषण किंवा अँकरिंग तयार करतात, स्टेरिक अडथळा निर्माण करण्यासाठी लांब आण्विक साखळी असतात आणि साखळीच्या टोकांवर पाण्याचे विद्रव्यता असते आणि काही इलेक्ट्रोस्टेटिक विकृतीद्वारे पूरक असतात. स्थिर परिणाम साध्य करा. विखुरलेल्याला चांगली विघटनशीलता बनविण्यासाठी, आण्विक वजनाचे काटेकोरपणे नियंत्रित केले जाणे आवश्यक आहे. जर आण्विक वजन खूपच लहान असेल तर अपुरा स्टेरिक अडथळा असेल; जर आण्विक वजन खूप मोठे असेल तर फ्लॉक्युलेशन होईल. पॉलीक्रिलेट फैलावांसाठी, पॉलिमरायझेशनची डिग्री 12-18 असल्यास सर्वोत्कृष्ट फैलाव प्रभाव प्राप्त केला जाऊ शकतो.

एएमपी -95 सारख्या इतर प्रकारच्या विखुरलेल्या गोष्टींचे 2-अमीनो-2-मिथाइल -1-प्रोपेनॉलचे रासायनिक नाव आहे. अमीनो ग्रुपला अजैविक कणांच्या पृष्ठभागावर शोषून घेतले जाते आणि हायड्रॉक्सिल ग्रुप पाण्यापर्यंत विस्तारित आहे, जो स्टेरिक अडथळ्याच्या माध्यमातून स्थिर भूमिका बजावतो. त्याच्या लहान आकारामुळे, स्टेरिक अडथळा मर्यादित आहे. एएमपी -95 मुख्यतः पीएच नियामक आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, विखुरलेल्या संशोधनात उच्च आण्विक वजनामुळे होणार्‍या फ्लॉक्युलेशनच्या समस्येवर मात झाली आहे आणि उच्च आण्विक वजनाचा विकास हा एक ट्रेंड आहे. उदाहरणार्थ, इमल्शन पॉलिमरायझेशनद्वारे उत्पादित उच्च आण्विक वजन विखुरलेले ईएफकेए -4580० विशेषतः पाणी-आधारित औद्योगिक कोटिंग्जसाठी विकसित केले गेले आहे, जे सेंद्रिय आणि अजैविक रंगद्रव्य फैलावण्यासाठी योग्य आहे आणि चांगले पाण्याचा प्रतिकार आहे.

अ‍ॅसिड-बेस किंवा हायड्रोजन बॉन्डिंगद्वारे अमीनो गटांमध्ये बर्‍याच रंगद्रव्यांसाठी चांगले आत्मीयता असते. अँकरिंग ग्रुपकडे अमीनोआक्रिलिक acid सिडसह ब्लॉक कॉपोलिमर विखुरलेल्या गोष्टीकडे लक्ष दिले गेले आहे.

2 अँकरिंग ग्रुप म्हणून डायमेथिलेमिनोथिल मेटाक्रिलेटसह विखुरलेले

टेगो फैलावते 655 ओले करणे आणि पांगणे अ‍ॅडिटिव्ह पाण्याचा वापर केवळ रंगद्रव्ये तयार करण्यासाठीच नव्हे तर अ‍ॅल्युमिनियम पावडरला पाण्याने प्रतिक्रिया देण्यापासून रोखण्यासाठी देखील वापरला जातो.

पर्यावरणीय चिंतेमुळे, बायोडिग्रेडेबल ओले आणि विखुरलेले एजंट विकसित केले गेले आहेत, जसे की एन्व्हिरोजेम एई मालिका ट्विन-सेल ओले करणे आणि विखुरलेले एजंट, जे कमी फोमिंग ओले आणि विखुरलेले एजंट आहेत.

डीफोमर

पारंपारिक जल-आधारित पेंट डीफोमर्सचे बरेच प्रकार आहेत, जे सामान्यत: तीन श्रेणींमध्ये विभागले जातात: खनिज तेल डीफोमर्स, पॉलिसिलोक्सेन डीफोमर्स आणि इतर डीफोमर्स.

खनिज तेलाच्या डीफोमर्सचा वापर सामान्यत: फ्लॅट आणि अर्ध-ग्लॉस लेटेक्स पेंट्समध्ये केला जातो.

पॉलीसिलोक्सेन डीफोमर्समध्ये पृष्ठभागाचा तणाव कमी असतो, मजबूत डीफोमिंग आणि अँटीफोमिंग क्षमता असते आणि तकाकीवर परिणाम होत नाही, परंतु अयोग्यरित्या वापरल्यास ते कोटिंग फिल्मचे संकोचन आणि खराब पुनर्वसन यासारख्या दोषांना कारणीभूत ठरतील.

पारंपारिक जल-आधारित पेंट डीफोमर्स डिफॉमिंगचा उद्देश साध्य करण्यासाठी पाण्याच्या अवस्थेशी विसंगत आहेत, म्हणून कोटिंग फिल्ममध्ये पृष्ठभाग दोष तयार करणे सोपे आहे.

अलिकडच्या वर्षांत, आण्विक-स्तरीय डीफोमर्स विकसित केले गेले आहेत.

हा अँटीफोमिंग एजंट एक पॉलिमर आहे जो थेट कॅरियर पदार्थावर अँटीफोमिंग सक्रिय पदार्थांना ग्राफ्टिंगद्वारे तयार केला जातो. पॉलिमरच्या आण्विक साखळीमध्ये ओले हायड्रॉक्सिल ग्रुप आहे, डिफोमिंग सक्रिय पदार्थ रेणूभोवती वितरित केले जाते, सक्रिय पदार्थ एकत्रित करणे सोपे नाही आणि कोटिंग सिस्टमशी सुसंगतता चांगली आहे. अशा आण्विक-स्तरीय डीफोमर्समध्ये खनिज तेले-फोमस्टार ए 10 मालिका, सिलिकॉन-युक्त-फोमस्टार ए 30 मालिका आणि नॉन-सिलिकॉन, नॉन-ऑइल पॉलिमर-फोमस्टार एमएफ मालिका समाविष्ट आहेत.

हे आण्विक-प्रमाणात डीफोमर सुपरग्राफ्टेड स्टार पॉलिमर एक विसंगत सर्फॅक्टंट म्हणून वापरते आणि जलजन्य कोटिंग अनुप्रयोगांमध्ये चांगले परिणाम प्राप्त केले आहे. एअर प्रॉडक्ट्स आण्विक-ग्रेड डीफोमर स्टॉउट एट अल द्वारे नोंदवले गेले. सर्फिनॉल एमडी 20 आणि सर्फिनॉल डीएफ 37 सारख्या दोन्ही ओले गुणधर्मांसह एसिटिलीन ग्लायकोल-आधारित फोम कंट्रोल एजंट आणि डीफोमर आहे.

याव्यतिरिक्त, शून्य-व्हीओसी कोटिंग्ज तयार करण्याच्या गरजा भागविण्यासाठी, एजिटन 315, अ‍ॅजिटन ई 255, इ. सारख्या व्हीओसी-फ्री डीफोमर्स देखील आहेत

जाड

तेथे अनेक प्रकारचे जाडसर आहेत, सध्या सामान्यत: सेल्युलोज इथर आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्हज दाटर्स, असोसिएटिव्ह अल्कली-सेव्हरेबल दाट (एचएएसई) आणि पॉलीयुरेथेन दाट (एचईआर) आहेत.

3.1. सेल्युलोज इथर आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्ह्ज

हायड्रोक्सीथिल सेल्युलोज (एचईसी)१ 32 32२ मध्ये युनियन कार्बाईड कंपनीने प्रथम औद्योगिकरित्या उत्पादन केले आणि त्याचा इतिहास 70 वर्षांहून अधिक आहे.

सध्या, सेल्युलोज इथर आणि त्याच्या डेरिव्हेटिव्ह्जच्या जाडसरांमध्ये मुख्यत: हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (एचईसी), मिथाइल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (एमएचईसी), इथिल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (ईएचईसी), मिथाइल हायड्रॉक्सीइप्रॉपिल बेस सेल्युलोज (एमएचपीसी) आणि जीआयटीयूयूएम (एमएचपीसी) आणि मेथिल सेल्युलोज (एमसीएचसी) समाविष्ट आहे. इ., हे नॉन-आयनिक दाटर आहेत आणि संबंधित नसलेल्या पाण्याच्या फेज दाटर्सचे देखील आहेत. त्यापैकी, एचईसी सर्वात सामान्यपणे लेटेक्स पेंटमध्ये वापरला जातो.

2.२ अल्कली-सेव्हरेबल जाडसर

अल्कली-सेव्हरेबल दाटर्स दोन श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहेत: नॉन-असोसिएटिव्ह अल्कली-सेव्हरेबल दाटर (एएसई) आणि असोसिएटिव्ह अल्कली-सेव्हरेबल दाट (एचएएसई), जे एनीओनिक जाडसर आहेत. नॉन-संबद्ध एएसई एक पॉलीक्रिलेट अल्कली सूज इमल्शन आहे.

3.3. पॉलीयुरेथेन जाडसर आणि हायड्रोफोबिकली सुधारित नॉन-पॉलीयुरेथेन दाटर

पॉलीयुरेथेन दाटर, ज्याला एचईआर म्हणून संबोधले जाते, हा एक हायड्रोफोबिक ग्रुप-मॉडिफाइड इथॉक्सिलेटेड पॉलीयुरेथेन वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर आहे, जो नॉन-आयनिक असोसिएटिव्ह दाटरचा आहे.

हायर तीन भागांनी बनलेले आहे: हायड्रोफोबिक ग्रुप, हायड्रोफिलिक चेन आणि पॉलीयुरेथेन ग्रुप.

हायड्रोफोबिक ग्रुप एक असोसिएशनची भूमिका बजावते आणि जाड होण्याचे निर्णायक घटक आहे, सामान्यत: ओलेल, ऑक्टॅडेसिल, डोडेसिलफेनिल, नॉनलफेनॉल इ.

तथापि, काही व्यावसायिकदृष्ट्या उपलब्ध हेर्सच्या दोन्ही टोकांवर हायड्रोफोबिक गटांच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री 0.9 पेक्षा कमी आहे आणि सर्वोत्कृष्ट फक्त 1.7 आहे. अरुंद आण्विक वजन वितरण आणि स्थिर कार्यक्षमतेसह पॉलीयुरेथेन जाडसर मिळविण्यासाठी प्रतिक्रियेच्या अटींचे काटेकोरपणे नियंत्रित केले पाहिजे. बहुतेक हेर्स स्टेपवाईज पॉलिमरायझेशनद्वारे संश्लेषित केले जातात, म्हणून व्यावसायिकदृष्ट्या उपलब्ध हेर्स सामान्यत: विस्तृत आण्विक वजनाचे मिश्रण असतात.

वर वर्णन केलेल्या रेखीय असोसिएटिव्ह पॉलीयुरेथेन दाट लोकांव्यतिरिक्त, तेथे कंघीसारखे असोसिएटिव्ह पॉलीयुरेथेन दाट देखील आहेत. तथाकथित कंघी असोसिएशन पॉलीयुरेथेन दाटर म्हणजे प्रत्येक दाट रेणूच्या मध्यभागी एक पेंडेंट हायड्रोफोबिक गट आहे. एससीटी -200 आणि एससीटी -275 इ. सारखे दाटर्स इ.

हायड्रोफोबिक गटांची सामान्य मात्रा जोडताना, तेथे फक्त 2 एंड-कॅप्ड हायड्रोफोबिक गट असतात, म्हणून संश्लेषित हायड्रोफोबॉबिकली सुधारित अमीनो जाडसर हे ह्यूरपेक्षा जास्त भिन्न नाही, जसे की ऑप्टिफ्लो एच 500, आकृती 3 पहा.

जर 8%पर्यंत अधिक हायड्रोफोबिक गट जोडले गेले तर एकाधिक ब्लॉक केलेल्या हायड्रोफोबिक गटांसह एमिनो जाडसर तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया अटी समायोजित केल्या जाऊ शकतात. अर्थात, ही एक कंघी दाट देखील आहे.

हे हायड्रोफोबिक सुधारित अमीनो जाडसर रंग जुळणी जोडल्यास मोठ्या प्रमाणात सर्फेक्टंट्स आणि ग्लायकोल सॉल्व्हेंट्सच्या व्यतिरिक्त पेंट चिपचिपापन सोडण्यापासून प्रतिबंधित करू शकते. कारण असे आहे की मजबूत हायड्रोफोबिक गट डेसॉरप्शन रोखू शकतात आणि एकाधिक हायड्रोफोबिक गटांमध्ये मजबूत संबंध आहे.