पानीमा आधारित कोटिंग्सका पाँच "एजेन्टहरू"!

सारांश

1. भिजाउने र फैलाउने एजेन्ट

2. डिफोमर

3. गाढा

4. फिल्म बनाउने additives

5. अन्य additives

भिजाउने र फैलाउने एजेन्ट

पानी-आधारित कोटिंग्सले पानीलाई विलायक वा फैलावट माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्दछ, र पानीमा ठूलो डाइइलेक्ट्रिक स्थिरता हुन्छ, त्यसैले पानी-आधारित कोटिंगहरू मुख्यतया इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षणद्वारा स्थिर हुन्छन् जब विद्युतीय डबल तह ओभरल्याप हुन्छ।

थप रूपमा, पानीमा आधारित कोटिंग प्रणालीमा, प्राय: पोलिमरहरू र गैर-आयनिक सर्फ्याक्टेन्टहरू हुन्छन्, जुन पिग्मेन्ट फिलरको सतहमा सोखिन्छन्, स्टेरिक बाधा बनाउँदछ र फैलावटलाई स्थिर गर्दछ। तसर्थ, पानीमा आधारित रंगहरू र इमल्सनहरूले इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षण र स्टेरिक अवरोधको संयुक्त कार्य मार्फत स्थिर परिणामहरू प्राप्त गर्छन्। यसको बेफाइदा खराब इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध हो, विशेष गरी उच्च-मूल्य इलेक्ट्रोलाइटहरूको लागि।

1.1 भिजाउने एजेन्ट

पानीजन्य कोटिंग्सका लागि भिजाउने एजेन्टहरू एनियोनिक र नोनियोनिकमा विभाजित छन्।

भिजाउने एजेन्ट र फैलाउने एजेन्टको संयोजनले आदर्श परिणामहरू प्राप्त गर्न सक्छ। भिजाउने एजेन्टको मात्रा सामान्यतया प्रति हजार केही हुन्छ। यसको नकारात्मक प्रभाव फोमिंग र कोटिंग फिल्म को पानी प्रतिरोध को कम गर्दै छ।

भिजाउने एजेन्टहरूको विकास प्रचलनहरू मध्ये एक बिस्तारै polyoxythylene alkyl (बेन्जिन) फिनोल ईथर (APEO वा APE) भिजाउने एजेन्टहरू प्रतिस्थापन गर्नु हो, किनभने यसले मुसामा पुरुष हर्मोनको कमी निम्त्याउँछ र इन्डोक्राइनमा हस्तक्षेप गर्दछ। Polyoxythylene alkyl (benzene) phenol ethers इमल्सन पोलिमराइजेशनको समयमा इमल्सीफायरको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

ट्विन surfactants पनि नयाँ विकास हो। यो स्पेसर द्वारा जोडिएको दुई एम्फिफिलिक अणु हो। ट्विन-सेल सर्फ्याक्टेन्टहरूको सबैभन्दा उल्लेखनीय विशेषता यो हो कि क्रिटिकल माइकेल कन्सन्ट्रेशन (सीएमसी) तिनीहरूको "एकल-कोशिका" सर्फेक्टेन्टहरू भन्दा कम परिमाणको अर्डर भन्दा बढी छ, त्यसपछि उच्च दक्षता। जस्तै TEGO Twin 4000, यो एक जुम्ल्याहा सेल सिलोक्सेन surfactant हो, र अस्थिर फोम र defoaming गुणहरू छन्।

1.2 फैलाउने

लेटेक्स पेन्टका लागि डिस्पर्सेन्टहरू चार कोटीहरूमा विभाजन गरिएको छ: फस्फेट डिस्पर्सेन्टहरू, पॉलीएसिड होमोपोलिमर डिस्पर्सेन्टहरू, पॉलीएसिड कोपोलिमर डिस्पर्सेन्टहरू र अन्य डिस्पर्सेन्टहरू।

सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने फास्फेट डिस्पर्सेन्टहरू सोडियम हेक्सामेटाफोस्फेट, सोडियम पोलिफोस्फेट (Calgon N, जर्मनीको BK Giulini केमिकल कम्पनीको उत्पादन), पोटासियम tripolyphosphate (KTPP) र tetrapotassium pyrophosphate (TKPP) जस्ता पोलिफोस्फेटहरू हुन्।

यसको कार्यको संयन्त्र हाइड्रोजन बन्धन र रासायनिक अवशोषण मार्फत इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षण स्थिर गर्न हो। यसको फाइदा यो हो कि खुराक कम छ, लगभग 0.1%, र यो अकार्बनिक पिगमेन्ट र फिलरहरूमा राम्रो फैलावट प्रभाव छ। तर त्यहाँ पनि कमजोरीहरू छन्: एक, पीएच मान र तापमान बढाउँदै, पोलिफोस्फेट सजिलै हाइड्रोलाइज्ड हुन्छ, दीर्घकालीन भण्डारण स्थिरता खराब हुन्छ; मध्यममा अपूर्ण विघटनले चमकदार लेटेक्स पेन्टको चमकलाई असर गर्नेछ।

1 फास्फेट फैलाउने

फास्फेट एस्टर डिस्पर्सेन्ट्सले जस्ता अक्साइड जस्ता प्रतिक्रियाशील पिगमेन्टहरू सहित रङको फैलावटलाई स्थिर बनाउँछ। ग्लोस पेन्ट सूत्रहरूमा, यसले चमक र सफाई सुधार गर्दछ। अन्य भिजाउने र फैलाउने additives को विपरीत, फस्फेट एस्टर dispersants को थपले कोटिंग को KU र ICI चिपचिपापनलाई असर गर्दैन।

Polyacid homopolymer dispersant, जस्तै Tamol 1254 र Tamol 850, Tamol 850 methacrylic acid को homopolymer हो।

Polyacid copolymer dispersant, जस्तै Orotan 731A, जो diisobutylene र maleic एसिड को copolymer हो। यी दुई प्रकारका डिस्पर्सेन्टहरूका विशेषताहरू यी हुन् कि तिनीहरूले पिग्मेन्ट र फिलरको सतहमा बलियो शोषण वा एंकरिङ उत्पादन गर्छन्, स्टेरिक अवरोध सिर्जना गर्न लामो आणविक चेनहरू हुन्छन्, र चेनको छेउमा पानीमा घुलनशीलता हुन्छ, र केही इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षणद्वारा पूरक हुन्छन्। स्थिर परिणाम प्राप्त। dispersant राम्रो dispersibility छ बनाउनको लागि, आणविक वजन सख्त रूपमा नियन्त्रण हुनुपर्छ। यदि आणविक वजन धेरै सानो छ भने, त्यहाँ अपर्याप्त स्टेरिक अवरोध हुनेछ; यदि आणविक वजन धेरै ठूलो छ भने, flocculation हुनेछ। Polyacrylate dispersants को लागि, सबै भन्दा राम्रो फैलावट प्रभाव प्राप्त गर्न सकिन्छ यदि polymerization को डिग्री 12-18 छ।

अन्य प्रकारका डिस्पर्सेन्टहरू, जस्तै AMP-95, 2-amino-2-methyl-1-propanol को रासायनिक नाम छ। एमिनो समूह अकार्बनिक कणहरूको सतहमा सोसिएको छ, र हाइड्रोक्सिल समूह पानीमा फैलिएको छ, जसले स्टेरिक अवरोध मार्फत स्थिर भूमिका खेल्छ। यसको सानो आकारको कारण, स्टेरिक बाधा सीमित छ। AMP-95 मुख्यतया एक pH नियामक हो।

हालैका वर्षहरूमा, फैलाउनेहरूमा अनुसन्धानले उच्च आणविक तौलको कारणले हुने फ्लोकुलेशनको समस्यालाई पार गरेको छ, र उच्च आणविक वजनको विकास प्रचलनहरू मध्ये एक हो। उदाहरण को लागी, उच्च आणविक वजन dispersant EFKA-4580 इमल्शन पोलिमराइजेशन द्वारा उत्पादित विशेष गरी पानी आधारित औद्योगिक कोटिंग्स को लागी विकसित गरिएको छ, जैविक र अजैविक पिग्मेन्ट फैलावट को लागी उपयुक्त छ, र राम्रो पानी प्रतिरोध छ।

एमिनो समूहहरूमा एसिड-बेस वा हाइड्रोजन बन्धन मार्फत धेरै रङ्गहरूका लागि राम्रो सम्बन्ध छ। एङ्करिङ समूहको रूपमा एमिनोएक्रिलिक एसिडको साथ ब्लक कोपोलिमर डिस्पर्सेन्टमा ध्यान दिइएको छ।

2 एङ्करिङ समूहको रूपमा डाइमेथिलामिनोइथिल मेथाक्रिलेटको साथ फैलाउने

Tego Dispers 655 wetting and dispersing additive पानीजन्य अटोमोटिभ पेन्टहरूमा पिग्मेन्टलाई ओरिएन्ट गर्न मात्र नभई एल्युमिनियम पाउडरलाई पानीसँग प्रतिक्रिया गर्नबाट रोक्न पनि प्रयोग गरिन्छ।

वातावरणीय सरोकारका कारण, बायोडिग्रेडेबल भिजाउने र फैलाउने एजेन्टहरू विकसित गरिएका छन्, जस्तै EnviroGem AE श्रृंखला ट्विन-सेल भिजाउने र फैलाउने एजेन्टहरू, जुन कम फोमिङ भिजाउने र फैलाउने एजेन्टहरू हुन्।

डिफोमर

त्यहाँ धेरै प्रकारका परम्परागत पानी-आधारित पेन्ट डिफोमरहरू छन्, जुन सामान्यतया तीन कोटिहरूमा विभाजित हुन्छन्: खनिज तेल डिफोमरहरू, पोलिसिलोक्सेन डिफोमरहरू र अन्य डिफोमरहरू।

खनिज तेल डिफोमरहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, मुख्यतया फ्लैट र अर्ध-चमक लेटेक्स पेन्टहरूमा।

Polysiloxane defoamers कम सतह तनाव, बलियो defoaming र antifoaming क्षमताहरू छन्, र चमकलाई असर गर्दैन, तर जब अनुचित रूपमा प्रयोग गर्दा, तिनीहरूले कोटिंग फिल्मको संकुचन र खराब recoatability जस्ता दोषहरू निम्त्याउनेछन्।

परम्परागत पानीमा आधारित पेन्ट डिफोमरहरू डिफोमिङको उद्देश्य हासिल गर्न पानीको चरणसँग असंगत छन्, त्यसैले कोटिंग फिल्ममा सतह दोषहरू उत्पादन गर्न सजिलो छ।

हालका वर्षहरूमा, आणविक-स्तर defoamers विकसित गरिएको छ।

यो एन्टिफोमिङ एजेन्ट वाहक पदार्थमा प्रत्यक्ष रूपमा एन्टिफोमिङ सक्रिय पदार्थहरू कलम गरेर बनाइएको पोलिमर हो। पोलिमरको आणविक चेनमा भिजाउने हाइड्रोक्सिल समूह हुन्छ, डिफोमिङ सक्रिय पदार्थ अणुको वरिपरि वितरित हुन्छ, सक्रिय पदार्थ जम्मा गर्न सजिलो छैन, र कोटिंग प्रणालीसँग अनुकूलता राम्रो छ। त्यस्ता आणविक-स्तर डिफोमरहरूमा खनिज तेलहरू - फोमस्टार A10 श्रृंखला, सिलिकन-युक्त - फोमस्टार A30 श्रृंखला, र गैर-सिलिकन, गैर-तेल पोलिमरहरू - फोमस्टार MF श्रृंखलाहरू समावेश छन्।

यो आणविक-स्केल डिफोमरले सुपरग्राफ्टेड स्टार पोलिमरलाई असंगत सर्फैक्टेन्टको रूपमा प्रयोग गर्दछ र पानीजन्य कोटिंग अनुप्रयोगहरूमा राम्रो परिणामहरू हासिल गरेको छ। स्टाउट एट अल द्वारा रिपोर्ट गरिएको एयर उत्पादन आणविक-ग्रेड डिफोमर। एक एसिटिलीन ग्लाइकोल-आधारित फोम कन्ट्रोल एजेन्ट र डिफोमर दुबै भिजाउने गुणहरू, जस्तै Surfynol MD 20 र Surfynol DF 37 हो।

थप रूपमा, शून्य-VOC कोटिंग्स उत्पादन गर्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्न, त्यहाँ VOC-मुक्त डिफोमरहरू पनि छन्, जस्तै Agitan 315, Agitan E 255, आदि।

गाढा गर्ने

त्यहाँ धेरै प्रकारका मोटोपनहरू छन्, वर्तमानमा सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ सेल्युलोज ईथर र यसको डेरिभेटिभ मोटाउनेहरू, एसोसिएटिभ अल्काली-स्वेलेबल मोटाइनरहरू (HASE) र पोलीयुरेथेन मोटोनर्स (HEUR)।

३.१। सेल्युलोज ईथर र यसको डेरिवेटिभहरू

Hydroxyethyl सेल्युलोज (HEC)युनियन कार्बाइड कम्पनी द्वारा 1932 मा पहिलो पटक औद्योगिक रूपमा उत्पादन गरिएको थियो, र 70 वर्ष भन्दा बढीको इतिहास छ।

वर्तमानमा, सेल्युलोज ईथर र यसका डेरिभेटिभहरूका मोटोपनहरूमा मुख्यतया हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज (HEC), मिथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज (MHEC), इथाइल हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज (EHEC), मिथाइल हाइड्रोक्साइप्रोपाइल बेस सेलुलोज (MHPC), xcellulosethyl (MHPC), xcellulosethyl cellulose (MHPC) समावेश छन्। आदि, यी गैर-आयोनिक मोटाइहरू हुन्, र गैर-सम्बन्धित पानी चरण मोटाउनेहरू पनि हुन्। ती मध्ये, HEC लेटेक्स पेन्टमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग गरिन्छ।

3.2 अल्काली-स्फुल्ने मोटोपन

अल्काली-स्विलेबल मोटोनर्सहरूलाई दुई कोटीहरूमा विभाजन गरिएको छ: गैर-एसोसिएटिभ अल्काली-स्वेलबल मोटोनर्स (एएसई) र एसोसिएटिभ अल्काली-स्वेलेबल मोटोनर्स (एचएएसई), जुन एनियोनिक गाढा हो। गैर-सम्बन्धित ASE एक polyacrylate अल्काली सूजन पायस हो।

३.३। Polyurethane thickener र hydrophobically परिमार्जित गैर-Polyurethane thickener

Polyurethane thickener, HEUR को रूपमा चिनिन्छ, एक हाइड्रोफोबिक समूह-परिमार्जित इथोक्साइलेटेड पोलियुरेथेन पानी-घुलनशील पोलिमर हो, जुन गैर-आयोनिक एसोसिएटिभ मोटाइसँग सम्बन्धित छ।

HEUR तीन भागहरू मिलेर बनेको छ: हाइड्रोफोबिक समूह, हाइड्रोफिलिक चेन र पॉलीयुरेथेन समूह।

हाइड्रोफोबिक समूहले एसोसिएसन भूमिका खेल्छ र मोटोपनको लागि निर्णायक कारक हो, सामान्यतया ओलेयल, अक्टेडेसाइल, डोडेसिलफेनिल, नॉनिलफेनोल, आदि।

यद्यपि, केही व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध HEURs को दुबै छेउमा हाइड्रोफोबिक समूहहरूको प्रतिस्थापनको डिग्री 0.9 भन्दा कम छ, र सबै भन्दा राम्रो मात्र 1.7 हो। संकीर्ण आणविक तौल वितरण र स्थिर प्रदर्शनको साथ एक polyurethane thickener प्राप्त गर्न प्रतिक्रिया अवस्था सख्त रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ। धेरैजसो HEURs स्टेपवाइज पोलिमराइजेशनद्वारा संश्लेषित हुन्छन्, त्यसैले व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध HEURहरू सामान्यतया फराकिलो आणविक तौलका मिश्रण हुन्।

माथि वर्णन गरिएको रैखिक एसोसिएटिभ पॉलीयुरेथेन गाढाको अतिरिक्त, त्यहाँ कम्बा-जस्तै एसोसिएटिभ पॉलीयुरेथेन मोटाइहरू पनि छन्। तथाकथित कम्बो एसोसिएशन पॉलीयुरेथेन मोटाइनरको अर्थ प्रत्येक मोटाइनर अणुको बीचमा पेन्डन्ट हाइड्रोफोबिक समूह हुन्छ। SCT-200 र SCT-275 आदि जस्ता मोटाइहरू।

हाइड्रोफोबिक समूहहरूको सामान्य मात्रा थप्दा, त्यहाँ केवल 2 अन्त-क्याप गरिएको हाइड्रोफोबिक समूहहरू छन्, त्यसैले संश्लेषित हाइड्रोफोबिक रूपमा परिमार्जन गरिएको एमिनो मोटाई HEUR भन्दा धेरै फरक छैन, जस्तै Optiflo H 500, चित्र 3 हेर्नुहोस्।

यदि थप हाइड्रोफोबिक समूहहरू थपियो भने, जस्तै 8% सम्म, प्रतिक्रिया अवस्थाहरू धेरै अवरुद्ध हाइड्रोफोबिक समूहहरूसँग एमिनो गाढा उत्पादन गर्न समायोजन गर्न सकिन्छ। निस्सन्देह, यो पनि एक कंघी thickener छ।

यो हाइड्रोफोबिक परिमार्जित एमिनो मोटाइले रंगको मिल्दोजुल्दो थप्दा सर्फ्याक्टेन्ट र ग्लाइकोल सॉल्भेन्ट्सको ठूलो मात्रामा थपिएको कारणले रंगको चिपचिपाहटलाई छोड्नबाट रोक्न सक्छ। कारण यो हो कि बलियो हाइड्रोफोबिक समूहहरूले desorption रोक्न सक्छ, र धेरै हाइड्रोफोबिक समूहहरू बलियो सम्बन्ध छ।