1. Jenis pemekat dan mekanisme penebalan
(1) Pemekat bukan organik:
Pemekat bukan organik dalam sistem berasaskan air adalah terutamanya tanah liat. Seperti: bentonit. Kaolin dan tanah diatom (komponen utama ialah SiO2, yang mempunyai struktur berliang) kadangkala digunakan sebagai pemekat tambahan untuk sistem penebalan kerana sifat ampaian mereka. Bentonit lebih digunakan secara meluas kerana kebolehkembungan airnya yang tinggi. Bentonit (Bentonit), juga dikenali sebagai bentonit, bentonit, dsb., mineral utama bentonit ialah montmorilonit yang mengandungi sejumlah kecil mineral aluminosilikat hidrous logam alkali dan alkali tanah, kepunyaan kumpulan aluminosilikat, formula kimia amnya ialah: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Prestasi pengembangan bentonit dinyatakan dengan kapasiti pengembangan, iaitu, isipadu bentonit selepas bengkak dalam larutan asid hidroklorik cair dipanggil kapasiti pengembangan, dinyatakan dalam ml/gram. Selepas pemekat bentonit menyerap air dan membengkak, isipadu boleh mencapai beberapa kali atau sepuluh kali ganda sebelum menyerap air, jadi ia mempunyai penggantungan yang baik, dan kerana ia adalah serbuk dengan saiz zarah yang lebih halus, ia berbeza daripada serbuk lain dalam salutan. sistem. Badan mempunyai kebolehcampuran yang baik. Di samping itu, semasa menghasilkan penggantungan, ia boleh memacu serbuk lain untuk menghasilkan kesan anti-stratifikasi tertentu, jadi ia sangat membantu untuk meningkatkan kestabilan penyimpanan sistem.
Tetapi banyak bentonit berasaskan natrium diubah daripada bentonit berasaskan kalsium melalui penukaran natrium. Pada masa yang sama natriumisasi, sejumlah besar ion positif seperti ion kalsium dan ion natrium akan terhasil. Jika kandungan kation ini dalam sistem terlalu tinggi, sejumlah besar peneutralan cas akan terhasil pada cas negatif pada permukaan emulsi, jadi pada tahap tertentu, Ia boleh menyebabkan kesan sampingan seperti bengkak dan pemberbukuan emulsi itu. Sebaliknya, ion kalsium ini juga akan mempunyai kesan sampingan ke atas penyerakan garam natrium (atau penyebar polifosfat), menyebabkan penyebar ini memendakan dalam sistem salutan, akhirnya membawa kepada kehilangan serakan, menjadikan salutan lebih tebal, lebih tebal atau sekata. lebih tebal. Kerpasan dan pemberbukuan yang teruk berlaku. Di samping itu, kesan penebalan bentonit terutamanya bergantung pada serbuk untuk menyerap air dan mengembang untuk menghasilkan penggantungan, jadi ia akan membawa kesan thixotropic yang kuat kepada sistem salutan, yang sangat tidak menguntungkan untuk salutan yang memerlukan kesan meratakan yang baik. Oleh itu, pemekat bukan organik bentonit jarang digunakan dalam cat lateks, dan hanya sejumlah kecil digunakan sebagai pemekat dalam cat lateks gred rendah atau cat lateks berus. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, beberapa data telah menunjukkan bahawa BENTONE®LT Hemmings. hektorit yang diubah suai dan ditapis secara organik mempunyai kesan anti-sedimentasi dan pengabusan yang baik apabila digunakan pada sistem penyemburan tanpa udara cat lateks.
(2) Eter selulosa:
Eter selulosa ialah polimer tinggi semula jadi yang dibentuk oleh pemeluwapan β-glukosa. Menggunakan ciri-ciri kumpulan hidroksil dalam cincin glukosil, selulosa boleh menjalani pelbagai tindak balas untuk menghasilkan satu siri derivatif. Antaranya, tindak balas pengesteran dan pengeteran diperolehi. Ester selulosa atau derivatif eter selulosa adalah terbitan selulosa yang paling penting. Produk yang biasa digunakan ialah karboksimetil selulosa,hidroksietil selulosa, metil selulosa, hidroksipropil metil selulosa dan sebagainya. Kerana selulosa karboksimetil mengandungi ion natrium yang mudah larut dalam air, ia mempunyai rintangan air yang lemah, dan bilangan substituen pada rantai utamanya adalah kecil, jadi ia mudah terurai oleh kakisan bakteria, mengurangkan kelikatan larutan akueus dan menjadikannya berbau, dsb. Fenomena, jarang digunakan dalam cat lateks, biasanya digunakan dalam cat gam polivinil alkohol gred rendah dan dempul. Kadar pelarutan air metilselulosa biasanya lebih rendah sedikit daripada hidroksietilselulosa. Di samping itu, mungkin terdapat sedikit bahan tidak larut semasa proses pembubaran, yang akan menjejaskan penampilan dan rasa filem salutan, jadi ia jarang digunakan dalam cat lateks. Walau bagaimanapun, tegangan permukaan larutan metil akueus adalah lebih rendah sedikit daripada larutan akueus selulosa lain, jadi ia merupakan pemekat selulosa yang baik digunakan dalam dempul. Hydroxypropyl methylcellulose juga merupakan pemekat selulosa yang digunakan secara meluas dalam bidang dempul, dan kini digunakan terutamanya dalam dempul berasaskan simen atau berasaskan kalsium kapur (atau pengikat bukan organik lain). Hydroxyethyl cellulose digunakan secara meluas dalam sistem cat lateks kerana keterlarutan air yang baik dan pengekalan air. Berbanding dengan selulosa lain, ia mempunyai kesan yang kurang pada prestasi filem salutan. Kelebihan hidroksietil selulosa termasuk kecekapan pengepaman yang tinggi, keserasian yang baik, kestabilan penyimpanan yang baik, dan kestabilan pH kelikatan yang baik. Kelemahannya ialah kecairan perataan yang lemah dan rintangan percikan yang lemah. Untuk memperbaiki kekurangan ini, pengubahsuaian hidrofobik telah muncul. Hydroxyethylcellulose (HMHEC) berkaitan seks seperti NatrosolPlus330, 331
(3) Polikarboksilat:
Dalam polikarboksilat ini, berat molekul yang tinggi adalah pemekat, dan berat molekul yang rendah adalah dispersan. Mereka terutamanya menyerap molekul air dalam rantaian utama sistem, yang meningkatkan kelikatan fasa tersebar; selain itu, ia juga boleh diserap pada permukaan zarah lateks untuk membentuk lapisan salutan, yang meningkatkan saiz zarah lateks, menebal lapisan penghidratan lateks, dan meningkatkan kelikatan fasa dalaman lateks. Walau bagaimanapun, jenis pemekat ini mempunyai kecekapan penebalan yang agak rendah, jadi ia secara beransur-ansur dihapuskan dalam aplikasi salutan. Sekarang pemekat jenis ini digunakan terutamanya dalam penebalan pes warna, kerana berat molekulnya agak besar, jadi ia membantu kebolehserakan dan kestabilan penyimpanan pes warna.
(4) Pemekat boleh bengkak alkali:
Terdapat dua jenis utama pemekat boleh bengkak alkali: pemekat boleh bengkak alkali biasa dan pemekat boleh bengkak alkali bersekutu. Perbezaan terbesar di antara mereka adalah perbezaan dalam monomer berkaitan yang terkandung dalam rantai molekul utama. Pemekat alkali-swellable bersekutu dikopolimerkan dengan monomer bersekutu yang boleh menjerap satu sama lain dalam struktur rantai utama, jadi selepas pengionan dalam larutan akueus, penjerapan intra-molekul atau antara molekul boleh berlaku, menyebabkan kelikatan sistem meningkat dengan cepat.
a. Pemekat boleh bengkak alkali biasa:
Jenis wakil produk utama bagi pemekat boleh bengkak alkali biasa ialah ASE-60. ASE-60 terutamanya mengguna pakai kopolimerisasi asid metakrilik dan etil akrilat. Semasa proses kopolimerisasi, asid metakrilik menyumbang kira-kira 1/3 daripada kandungan pepejal, kerana kehadiran kumpulan karboksil menjadikan rantai molekul mempunyai tahap hidrofilik tertentu, dan meneutralkan proses pembentukan garam. Disebabkan oleh penolakan caj, rantai molekul diperluas, yang meningkatkan kelikatan sistem dan menghasilkan kesan penebalan. Walau bagaimanapun, kadangkala berat molekul terlalu besar disebabkan oleh tindakan agen penghubung silang. Semasa proses pengembangan rantai molekul, rantai molekul tidak tersebar dengan baik dalam jangka masa yang singkat. Semasa proses penyimpanan jangka panjang, rantaian molekul secara beransur-ansur diregangkan, yang membawa kelikatan Pasca penebalan. Di samping itu, kerana terdapat beberapa monomer hidrofobik dalam rantaian molekul pemekat jenis ini, tidak mudah untuk menghasilkan kompleksasi hidrofobik antara molekul, terutamanya untuk membuat penjerapan bersama intramolekul, jadi pemekat jenis ini mempunyai kecekapan penebalan yang rendah, jadi ia adalah jarang digunakan secara bersendirian. Ia digunakan terutamanya dalam kombinasi dengan pemekat lain.
b. Pemekat bengkak alkali jenis persatuan (concord):
Pemekat jenis ini kini mempunyai banyak jenis kerana pemilihan monomer bersekutu dan reka bentuk struktur molekul. Struktur rantai utamanya juga terutamanya terdiri daripada asid metakrilik dan etil akrilat, dan monomer bersekutu adalah seperti antena dalam struktur, tetapi hanya sejumlah kecil pengedaran. Monomer bersekutu seperti sesungut sotong inilah yang memainkan peranan paling penting dalam kecekapan penebalan pemekat. Kumpulan karboksil dalam struktur dinetralkan dan membentuk garam, dan rantai molekul juga seperti pemekat boleh bengkak alkali biasa. Tolakan cas yang sama berlaku, supaya rantai molekul terbentang. Monomer bersekutu di dalamnya juga mengembang dengan rantai molekul, tetapi strukturnya mengandungi kedua-dua rantai hidrofilik dan rantai hidrofobik, jadi struktur misel besar yang serupa dengan surfaktan akan dihasilkan dalam molekul atau antara molekul. Misel ini dihasilkan oleh penjerapan bersama monomer persatuan, dan beberapa monomer persatuan menjerap satu sama lain melalui kesan penyambungan zarah emulsi (atau zarah lain). Selepas misel dihasilkan, ia membetulkan zarah emulsi, zarah molekul air atau zarah lain dalam sistem dalam keadaan yang agak statik seperti pergerakan kepungan, supaya mobiliti molekul (atau zarah) ini menjadi lemah dan kelikatan sistem bertambah. Oleh itu, kecekapan penebalan jenis pemekat ini, terutamanya dalam cat lateks dengan kandungan emulsi yang tinggi, adalah jauh lebih baik daripada pemekat boleh bengkak alkali biasa, jadi ia digunakan secara meluas dalam cat lateks. Wakil produk utama Jenisnya ialah TT-935.
(5) Ejen penebalan dan perataan poliuretana bersekutu (atau polieter):
Secara amnya, pemekat mempunyai berat molekul yang sangat tinggi (seperti selulosa dan asid akrilik), dan rantai molekulnya diregangkan dalam larutan akueus untuk meningkatkan kelikatan sistem. Berat molekul poliuretana (atau polieter) adalah sangat kecil, dan ia membentuk perkaitan terutamanya melalui interaksi daya van der Waals bagi segmen lipofilik antara molekul, tetapi daya perkaitan ini lemah, dan perkaitan itu boleh dibuat dalam keadaan tertentu. kuasa luar. Pemisahan, dengan itu mengurangkan kelikatan, adalah kondusif untuk meratakan filem salutan, jadi ia boleh memainkan peranan sebagai agen perata. Apabila daya ricih dihapuskan, ia boleh menyambung semula perkaitan dengan cepat, dan kelikatan sistem meningkat. Fenomena ini berfaedah untuk mengurangkan kelikatan dan meningkatkan perataan semasa pembinaan; dan selepas daya ricih hilang, kelikatan akan dipulihkan serta-merta untuk meningkatkan ketebalan filem salutan. Dalam aplikasi praktikal, kami lebih mengambil berat tentang kesan pemekatan pemekat bersekutu tersebut pada emulsi polimer. Zarah lateks polimer utama juga mengambil bahagian dalam persatuan sistem, supaya agen penebalan dan perataan jenis ini juga mempunyai kesan penebalan (atau perataan) yang baik apabila ia lebih rendah daripada kepekatan kritikalnya; apabila kepekatan agen pemekat dan perata jenis ini Apabila ia lebih tinggi daripada kepekatan kritikalnya dalam air tulen, ia boleh membentuk persatuan dengan sendirinya, dan kelikatan meningkat dengan cepat. Oleh itu, apabila agen penebalan dan perataan jenis ini lebih rendah daripada kepekatan kritikalnya, kerana zarah lateks mengambil bahagian dalam perkaitan separa, semakin kecil saiz zarah emulsi, semakin kuat perkaitan, dan kelikatannya akan meningkat dengan pertambahan jumlah emulsi. Di samping itu, sesetengah penyebar (atau pemekat akrilik) mengandungi struktur hidrofobik, dan kumpulan hidrofobiknya berinteraksi dengan poliuretana, supaya sistem membentuk struktur rangkaian yang besar, yang kondusif untuk penebalan.
2. Kesan pemekat yang berbeza pada rintangan pemisahan air cat lateks
Dalam reka bentuk formulasi cat berasaskan air, penggunaan pemekat adalah pautan yang sangat penting, yang berkaitan dengan banyak sifat cat lateks, seperti pembinaan, pembangunan warna, penyimpanan dan penampilan. Di sini kami memberi tumpuan kepada kesan penggunaan pemekat pada penyimpanan cat lateks. Daripada pengenalan di atas, kita boleh mengetahui bahawa bentonit dan polikarboksilat: pemekat digunakan terutamanya dalam beberapa lapisan khas, yang tidak akan dibincangkan di sini. Kami akan membincangkan terutamanya selulosa, pembengkakan alkali, dan pemekat Poliuretana (atau polieter) yang paling biasa digunakan, secara bersendirian dan digabungkan, menjejaskan rintangan pemisahan air cat lateks.
Walaupun pemekatan dengan hidroksietil selulosa sahaja lebih serius dalam pengasingan air, ia mudah untuk dikacau secara sekata. Penggunaan tunggal penebalan bengkak alkali tidak mempunyai pemisahan air dan pemendakan tetapi penebalan yang serius selepas penebalan. Penggunaan tunggal penebalan poliuretana, walaupun pengasingan air dan selepas penebalan Penebalan tidak serius, tetapi mendakan yang dihasilkan olehnya agak keras dan sukar untuk dikacau. Dan ia menggunakan hidroksietil selulosa dan sebatian penebalan bengkak alkali, tiada selepas penebalan, tiada pemendakan keras, mudah dikacau, tetapi terdapat juga sejumlah kecil air. Walau bagaimanapun, apabila hidroksietil selulosa dan poliuretana digunakan untuk menebal, pemisahan air adalah yang paling serius, tetapi tiada kerpasan keras. Penebalan alkali-swellable dan poliuretana digunakan bersama-sama, walaupun pemisahan air pada dasarnya tiada pemisahan air, tetapi selepas penebalan, dan sedimen di bahagian bawah sukar untuk dikacau secara sekata. Dan yang terakhir menggunakan sejumlah kecil selulosa hidroksietil dengan pembengkakan alkali dan penebalan poliuretana untuk mempunyai keadaan seragam tanpa pemendakan dan pemisahan air. Ia boleh dilihat bahawa dalam sistem emulsi akrilik tulen dengan hidrofobisiti yang kuat, adalah lebih serius untuk menebal fasa air dengan hidrofilik hidroksietil selulosa, tetapi ia boleh dengan mudah dikacau sama rata. Penggunaan tunggal bengkak alkali hidrofobik dan poliuretana (atau sebatian mereka) penebalan, walaupun prestasi pengasingan anti-air adalah lebih baik, tetapi kedua-duanya menebal selepas itu, dan jika terdapat pemendakan, ia dipanggil pemendakan keras, yang sukar untuk dikacau sekata . Penggunaan penebalan sebatian selulosa dan poliuretana, kerana perbezaan terjauh dalam nilai hidrofilik dan lipofilik, mengakibatkan pemisahan dan pemendakan air yang paling serius, tetapi sedimen lembut dan mudah dikacau. Formula terakhir mempunyai prestasi pemisahan anti-air terbaik kerana keseimbangan yang lebih baik antara hidrofilik dan lipofilik. Sudah tentu, dalam proses reka bentuk formula sebenar, jenis emulsi dan agen pembasahan dan penyebaran serta nilai hidrofilik dan lipofiliknya juga perlu dipertimbangkan. Hanya apabila mereka mencapai keseimbangan yang baik, sistem boleh berada dalam keadaan keseimbangan termodinamik dan mempunyai rintangan Air yang baik.
Dalam sistem penebalan, penebalan fasa air kadangkala disertai dengan peningkatan kelikatan fasa minyak. Sebagai contoh, kami secara amnya percaya bahawa pemekat selulosa menebal fasa air, tetapi selulosa diedarkan dalam fasa air
Masa siaran: Dis-29-2022