Focus on Cellulose ethers

Il-ħames "aġenti" ta 'kisi bbażati fuq l-ilma!

sommarju

1. Tixrib u aġent li jxerred

2. Defoamer

3. Thickener

4. Addittivi li jiffurmaw il-film

5. Addittivi oħra

Aġent li jxarrab u li jxerred

Kisjiet ibbażati fuq l-ilma jużaw l-ilma bħala solvent jew mezz ta 'dispersjoni, u l-ilma għandu kostanti dielettrika kbira, għalhekk il-kisjiet ibbażati fuq l-ilma huma prinċipalment stabbilizzati mir-repulsjoni elettrostatika meta s-saff doppju elettriku jikkoinċidi.

Barra minn hekk, fis-sistema tal-kisi bbażata fuq l-ilma, ħafna drabi jkun hemm polimeri u surfactants mhux joniċi, li huma adsorbiti fuq il-wiċċ tal-mili tal-pigment, li jiffurmaw xkiel steriku u jistabbilizzaw it-tixrid. Għalhekk, żebgħa u emulsjonijiet ibbażati fuq l-ilma jiksbu riżultati stabbli permezz tal-azzjoni konġunta ta 'ripulsjoni elettrostatika u tfixkil steriku. L-iżvantaġġ tiegħu huwa reżistenza fqira għall-elettroliti, speċjalment għal elettroliti bi prezz għoli.

1.1 Aġent tat-tixrib

L-aġenti tat-tixrib għal kisjiet li jinġarru bl-ilma huma maqsuma f'anjoniċi u mhux joniċi.

Il-kombinazzjoni ta 'aġent tat-tixrib u aġent li jxerred tista' tikseb riżultati ideali. L-ammont ta 'aġent tat-tixrib huwa ġeneralment ftit għal kull elf. L-effett negattiv tiegħu huwa r-ragħwa u jnaqqas ir-reżistenza għall-ilma tal-film tal-kisi.

Waħda mix-xejriet ta 'żvilupp ta' aġenti ta 'tixrib hija li tissostitwixxi gradwalment l-aġenti ta' tixrib tal-polyoxyethylene alkyl (benzene) phenol ether (APEO jew APE), minħabba li twassal għat-tnaqqis ta 'ormoni maskili fil-firien u tinterferixxi ma' endokrinali. L-eteri tal-fenol tal-polyoxyethylene alkyl (benżina) jintużaw ħafna bħala emulsjonanti waqt il-polimerizzazzjoni tal-emulsjoni.

Is-surfactants doppji huma wkoll żviluppi ġodda. Huwa żewġ molekuli amfifiliċi marbuta bi spacer. L-iktar karatteristika notevoli tas-surfactants b'żewġ ċelluli hija li l-konċentrazzjoni kritika tal-miċelli (CMC) hija aktar minn ordni ta 'kobor inqas minn dik tas-surfactants ta' "ċellula waħda" tagħhom, segwita minn effiċjenza għolja. Bħal TEGO Twin 4000, huwa surfactant siloxane b'ċelluli doppji, u għandu fowm instabbli u proprjetajiet ta 'defoaming.

1.2 Dispersant

Dispersanti għaż-żebgħa tal-lattiċe huma maqsuma f'erba 'kategoriji: dispersanti tal-fosfat, dispersanti tal-omopolimeru tal-poliaċidi, dispersanti tal-kopolimeru tal-poliaċidi u dispersanti oħra.

L-iktar dispersanti tal-fosfat użati huma polifosfati, bħal hexametaphosphate tas-sodju, polifosfat tas-sodju (Calgon N, prodott ta 'BK Giulini Chemical Company fil-Ġermanja), tripolyphosphate tal-potassju (KTPP) u pirofosfat tat-tetrapotassium (TKPP).

Il-mekkaniżmu ta 'l-azzjoni tiegħu huwa li jistabbilizza r-repulsjoni elettrostatika permezz ta' rbit ta 'idroġenu u adsorbiment kimiku. Il-vantaġġ tiegħu huwa li d-dożaġġ huwa baxx, madwar 0.1%, u għandu effett ta 'dispersjoni tajjeb fuq pigmenti u fillers inorganiċi. Iżda wkoll hemm nuqqasijiet: dak, flimkien maż-żieda tal-valur tal-pH u t-temperatura, il-polifosfat huwa idrolizzat faċilment, jikkawża stabbiltà tal-ħażna fit-tul ħażina; Xoljiment inkomplet fil-medju se jaffettwa t-tleqqija taż-żebgħa tal-lattiċe tleqq.

1 Dispersant tal-fosfat

Dispersanti tal-ester tal-fosfat jistabbilizzaw it-tixrid tal-pigment, inklużi pigmenti reattivi bħal ossidu taż-żingu. Fil-formulazzjonijiet taż-żebgħa tat-tleqqija, ittejjeb it-tleqqija u t-tindif. B'differenza minn addittivi oħra li jxarrbu u li jxerrdu, iż-żieda ta 'dispersanti ta' ester tal-fosfat ma taffettwax il-viskożità KU u ICI tal-kisi.

Dispersant omopolimeru tal-poliaċidu, bħal Tamol 1254 u Tamol 850, Tamol 850 huwa omopolimeru ta 'aċidu metakriliku.

Dispersant tal-kopolimeru tal-poliaċidu, bħal Orotan 731A, li huwa kopolimeru ta 'diisobutylene u aċidu malejku. Il-karatteristiċi ta 'dawn iż-żewġ tipi ta' dispersanti huma li jipproduċu assorbiment qawwi jew ankrar fuq il-wiċċ ta 'pigmenti u fillers, għandhom ktajjen molekulari itwal biex jiffurmaw xkiel steriku, u għandhom solubilità fl-ilma fit-truf tal-katina, u xi wħud huma supplimentati minn repulżjoni elettrostatika għal tikseb riżultati stabbli. Biex it-dispersant ikollu dispersibbiltà tajba, il-piż molekulari għandu jkun ikkontrollat ​​b'mod strett. Jekk il-piż molekulari huwa żgħir wisq, se jkun hemm tfixkil steriku insuffiċjenti; jekk il-piż molekulari huwa kbir wisq, isseħħ flokulazzjoni. Għal dispersanti tal-poliakrilat, jista 'jinkiseb l-aħjar effett ta' dispersjoni jekk il-grad ta 'polimerizzazzjoni huwa 12-18.

Tipi oħra ta 'dispersanti, bħal AMP-95, għandhom isem kimiku ta' 2-amino-2-methyl-1-propanol. Il-grupp amino huwa adsorbit fuq il-wiċċ tal-partiċelli inorganiċi, u l-grupp hydroxyl jestendi għall-ilma, li għandu rwol stabilizzanti permezz ta 'tfixkil steriku. Minħabba d-daqs żgħir tiegħu, it-tfixkil steriku huwa limitat. AMP-95 huwa prinċipalment regolatur tal-pH.

F'dawn l-aħħar snin, ir-riċerka dwar id-dispersanti għelbet il-problema tal-flokulazzjoni kkawżata minn piż molekulari għoli, u l-iżvilupp ta 'piż molekulari għoli huwa wieħed mix-xejriet. Pereżempju, id-dispersant ta 'piż molekulari għoli EFKA-4580 prodott mill-polimerizzazzjoni tal-emulsjoni huwa żviluppat b'mod speċjali għal kisjiet industrijali bbażati fuq l-ilma, adattati għal dispersjoni ta' pigment organiku u inorganiku, u għandu reżistenza tajba għall-ilma.

Gruppi amminiċi għandhom affinità tajba għal ħafna pigmenti permezz ta 'rbit ta' bażi ta 'aċidu jew idroġenu. It-dispersant tal-kopolimeru blokk b'aċidu aminoakriliku bħala l-grupp ta 'ankraġġ ingħata attenzjoni għalih.

2 Dispersant b'metakrilat tad-dimetilaminoetil bħala grupp ta 'ankraġġ

L-addittiv tat-tixrib u t-tixrid ta 'Tego Dispers 655 jintuża fiż-żebgħa tal-karozzi li jinġarr fl-ilma mhux biss biex jorjenta l-pigmenti iżda wkoll biex jipprevjeni li t-trab tal-aluminju jirreaġixxi mal-ilma.

Minħabba tħassib ambjentali, ġew żviluppati aġenti ta 'tixrib u tixrid bijodegradabbli, bħal aġenti ta' tixrib u tixrid ta 'ċelluli doppji tas-serje EnviroGem AE, li huma aġenti ta' tixrib u tixrid ta 'ragħwa baxxa.

Defoamer

Hemm ħafna tipi ta 'defoamers taż-żebgħa tradizzjonali bbażati fuq l-ilma, li huma ġeneralment maqsuma fi tliet kategoriji: defoamers taż-żejt minerali, defoamers tal-polisiloxane u defoamers oħra.

Defoamers taż-żejt minerali huma komunement użati, prinċipalment f'żebgħa tal-latex ċatta u semi-tleqq.

Id-defoamers tal-polysiloxane għandhom tensjoni tal-wiċċ baxxa, kapaċitajiet qawwija ta 'defoaming u kontra r-ragħwa, u ma jaffettwawx it-tleqqija, iżda meta jintużaw b'mod mhux xieraq, se jikkawżaw difetti bħal jinxtorob tal-film tal-kisi u reatability fqira.

Defoamers tradizzjonali taż-żebgħa bbażati fuq l-ilma huma inkompatibbli mal-fażi tal-ilma biex jinkiseb l-iskop ta 'defoaming, għalhekk huwa faċli li jiġu prodotti difetti fil-wiċċ fil-film tal-kisi.

F'dawn l-aħħar snin, ġew żviluppati defoamers fil-livell molekulari.

Dan l-aġent kontra r-ragħwa huwa polimeru ffurmat bit-tilqim direttament ta 'sustanzi attivi kontra r-ragħwa fuq is-sustanza trasportatur. Il-katina molekulari tal-polimeru għandha grupp ta 'hydroxyl li tixrib, is-sustanza attiva defoaming hija mqassma madwar il-molekula, is-sustanza attiva mhix faċli biex tinġabar, u l-kompatibilità mas-sistema tal-kisi hija tajba. Tali defoamers fil-livell molekulari jinkludu żjut minerali — serje FoamStar A10, li fihom is-silikon — serje FoamStar A30, u polimeri mhux tas-silikon, mhux taż-żejt — serje FoamStar MF.

Dan id-defoamer fuq skala molekulari juża polimeru stilla supergrafted bħala surfactant inkompatibbli u kiseb riżultati tajbin f'applikazzjonijiet ta 'kisi li jinġarru bl-ilma. Id-defoamer ta 'grad molekulari ta' Air Products irrappurtat minn Stout et al. huwa aġent ta 'kontroll tal-fowm ibbażat fuq l-aċetilen glikol u defoamer biż-żewġ proprjetajiet ta' tixrib, bħal Surfynol MD 20 u Surfynol DF 37.

Barra minn hekk, sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet tal-produzzjoni ta 'kisi ta' zero-VOC, hemm ukoll defoamers ħielsa mill-VOC, bħal Agitan 315, Agitan E 255, eċċ.

li jħaxxen

Hemm ħafna tipi ta 'sustanzi li jħaxxnu, attwalment użati komunement huma l-eteru taċ-ċelluloża u d-derivattivi tiegħu li jħaxxnu, sustanzi li jħaxxnu l-alkali assoċjati (HASE) u sustanzi li jħaxxnu tal-polyurethane (HEUR).

3.1. Etere taċ-ċelluloża u d-derivattivi tiegħu

Idrossietil ċelluloża (HEC)ġie prodott għall-ewwel darba industrijalment minn Union Carbide Company fl-1932, u għandha storja ta 'aktar minn 70 sena.

Fil-preżent, l-aġenti li jħaxxnu l-etere taċ-ċelluloża u d-derivattivi tiegħu jinkludu prinċipalment hydroxyethyl cellulose (HEC), metil hydroxyethyl cellulose (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), metil hydroxypropyl Base cellulose (MHPC), metil cellulose (MC) u xanthan gum, eċċ., Dawn huma sustanzi li jħaxxnu mhux joniċi, u jappartjenu wkoll għal sustanzi li jħaxxnu l-fażi tal-ilma mhux assoċjati. Fost dawn, HEC huwa l-aktar użat komunement fiż-żebgħa tal-latex.

3.2 Addener li jintefħu bl-alkali

Thiners li jintefħu bl-alkali huma maqsuma f'żewġ kategoriji: sustanzi li jgħaqqdu l-alkali li jintefħu mhux assoċjati (ASE) u sustanzi li jħaxxnu l-alkali li jintefħu assoċjati (HASE), li huma sustanzi li jħaxxnu anjoniċi. ASE mhux assoċjat huwa emulsjoni ta 'nefħa ta' polyacrylate alkali.

3.3. Thickener tal-polyurethane u thickener mhux tal-polyurethane hydrophobically modifikat

Il-poliuretejn li jħaxxen, imsejjaħ HEUR, huwa polimeru li jinħall fl-ilma tal-polyurethane etossilat immodifikat mill-grupp idrofobiku, li jappartjeni għal sustanzi li jħaxxnu assoċjati mhux joniċi.

HEUR huwa magħmul minn tliet partijiet: grupp idrofobiku, katina idrofilika u grupp tal-polyurethane.

Il-grupp idrofobiku għandu rwol ta 'assoċjazzjoni u huwa l-fattur deċiżiv għat-tħaxxin, ġeneralment oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol, eċċ.

Madankollu, il-grad ta 'sostituzzjoni ta' gruppi idrofobiċi fiż-żewġt itruf ta 'xi HEURs disponibbli kummerċjalment huwa inqas minn 0.9, u l-aħjar huwa biss 1.7. Il-kundizzjonijiet tar-reazzjoni għandhom jiġu kkontrollati b'mod strett biex jinkiseb sustanza li tħaxxin tal-polyurethane b'distribuzzjoni dejqa tal-piż molekulari u prestazzjoni stabbli. Il-biċċa l-kbira tal-HEURs huma sintetizzati permezz ta 'polimerizzazzjoni gradwali, għalhekk l-HEURs disponibbli kummerċjalment huma ġeneralment taħlitiet ta' piżijiet molekulari wesgħin.

Minbarra l-thieners tal-polyurethane assoċjati lineari deskritti hawn fuq, hemm ukoll sustanzi li jħaxxnu polyurethane assoċjati bħal moxt. L-hekk imsejħa moxt assoċjazzjoni polyurethane thickener ifisser li hemm grupp idrofobiku pendent fin-nofs ta 'kull molekula thickener. Tali sustanzi li jħaxxnu bħal SCT-200 u SCT-275 eċċ.

Meta żżid ammont normali ta 'gruppi idrofobiċi, hemm biss 2 gruppi idrofobiċi end-capped, għalhekk il-thiener amino modifikat idrofobikament sintetizzat mhuwiex differenti ħafna minn HEUR, bħal Optiflo H 500, ara Figura 3.

Jekk jiżdiedu aktar gruppi idrofobiċi, bħal sa 8%, il-kundizzjonijiet tar-reazzjoni jistgħu jiġu aġġustati biex jipproduċu sustanzi li jħaxxnu amino b'gruppi idrofobiċi multipli imblukkati. Naturalment, dan huwa wkoll moxt li jħaxxen.

Dan il-materjal li jħaxxen amino modifikat idrofobiku jista 'jipprevjeni li l-viskożità taż-żebgħa tinżel minħabba ż-żieda ta' ammont kbir ta 'surfactants u solventi tal-glikol meta tiżdied it-tqabbil tal-kulur. Ir-raġuni hija li gruppi idrofobiċi qawwija jistgħu jipprevjenu d-desorbiment, u gruppi idrofobiċi multipli għandhom assoċjazzjoni qawwija.


Ħin tal-post: Diċ-26-2022
Chat Online WhatsApp!