sammendrag
1. Fukt- og dispergeringsmiddel
2. Skumdemper
3. Fortykningsmiddel
4. Filmdannende tilsetningsstoffer
5. Andre tilsetningsstoffer
Fukting og dispergeringsmiddel
Vannbaserte belegg bruker vann som løsemiddel eller dispersjonsmedium, og vann har en stor dielektrisk konstant, så vannbaserte belegg stabiliseres hovedsakelig av den elektrostatiske frastøtningen når det elektriske dobbeltlaget overlapper hverandre.
I tillegg, i det vannbaserte belegningssystemet, er det ofte polymerer og ikke-ioniske overflateaktive stoffer, som adsorberes på overflaten av pigmentfyllstoffet, danner sterisk hindring og stabiliserer dispersjonen. Derfor oppnår vannbaserte malinger og emulsjoner stabile resultater gjennom den felles virkningen av elektrostatisk frastøting og sterisk hindring. Ulempen er dårlig elektrolyttmotstand, spesielt for dyre elektrolytter.
1.1 Fuktmiddel
Fuktingsmidler for vannbårne belegg deles inn i anioniske og ikke-ioniske.
Kombinasjonen av fuktemiddel og dispergeringsmiddel kan oppnå ideelle resultater. Mengden av fuktemiddel er vanligvis noen få promille. Dens negative effekt er skumdannelse og reduserer vannmotstanden til beleggfilmen.
En av utviklingstrendene for fuktemidler er å gradvis erstatte polyoksyetylenalkyl (benzen) fenoleter (APEO eller APE) fuktemidler, fordi det fører til reduksjon av mannlige hormoner hos rotter og forstyrrer endokrine faktorer. Polyoksyetylen alkyl (benzen) fenoletere er mye brukt som emulgatorer under emulsjonspolymerisasjon.
Twin surfactants er også nye utviklinger. Det er to amfifile molekyler koblet sammen med en spacer. Den mest bemerkelsesverdige egenskapen til tocellede overflateaktive stoffer er at den kritiske micellekonsentrasjonen (CMC) er mer enn en størrelsesorden lavere enn for deres "encellede" overflateaktive stoffer, etterfulgt av høy effektivitet. Slik som TEGO Twin 4000, er det en tvillingcellet siloksan-overflateaktivt middel, og har ustabile skum- og avskummende egenskaper.
1.2 Dispergeringsmiddel
Dispergeringsmidler for lateksmaling er delt inn i fire kategorier: fosfatdispergeringsmidler, polysyrehomopolymerdispergeringsmidler, polysyrekopolymerdispergeringsmidler og andre dispergeringsmidler.
De mest brukte fosfatdispergeringsmidlene er polyfosfater, slik som natriumheksametafosfat, natriumpolyfosfat (Calgon N, produkt fra BK Giulini Chemical Company i Tyskland), kaliumtripolyfosfat (KTPP) og tetrakaliumpyrofosfat (TKPP).
Virkningsmekanismen er å stabilisere elektrostatisk frastøtning gjennom hydrogenbinding og kjemisk adsorpsjon. Dens fordel er at doseringen er lav, ca. 0,1 %, og den har en god dispersjonseffekt på uorganiske pigmenter og fyllstoffer. Men også det er mangler: den ene, sammen med heving av pH-verdi og temperatur, er polyfosfat lett hydrolysert, forårsaker langsiktig lagringsstabilitet dårlig; Ufullstendig oppløsning i medium vil påvirke glansen til blank lateksmaling.
1 Fosfatdispergeringsmiddel
Fosfatesterdispergeringsmidler stabiliserer pigmentdispersjoner, inkludert reaktive pigmenter som sinkoksid. I glansmalingsformuleringer forbedrer den glans og rengjøringsevne. I motsetning til andre fukte- og dispergeringsadditiver, påvirker ikke tilsetning av fosfatesterdispergeringsmidler KU- og ICI-viskositeten til belegget.
Polysyre homopolymer dispergeringsmiddel, slik som Tamol 1254 og Tamol 850, Tamol 850 er en homopolymer av metakrylsyre.
Polysyre-kopolymerdispergeringsmiddel, slik som Orotan 731A, som er en kopolymer av diisobutylen og maleinsyre. Egenskapene til disse to typer dispergeringsmidler er at de produserer sterk adsorpsjon eller forankring på overflaten av pigmenter og fyllstoffer, har lengre molekylære kjeder for å danne sterisk hindring, og har vannløselighet i kjedeendene, og noen er supplert med elektrostatisk frastøting for å oppnå stabile resultater. For å få dispergeringsmidlet til å ha god dispergerbarhet, må molekylvekten være strengt kontrollert. Hvis molekylvekten er for liten, vil det være utilstrekkelig sterisk hindring; hvis molekylvekten er for stor, vil det oppstå flokkulering. For polyakrylatdispergeringsmidler kan den beste dispersjonseffekten oppnås hvis polymerisasjonsgraden er 12-18.
Andre typer dispergeringsmidler, for eksempel AMP-95, har et kjemisk navn på 2-amino-2-metyl-1-propanol. Aminogruppen adsorberes på overflaten av de uorganiske partiklene, og hydroksylgruppen strekker seg til vannet, som spiller en stabiliserende rolle gjennom sterisk hindring. På grunn av sin lille størrelse er sterisk hindring begrenset. AMP-95 er hovedsakelig en pH-regulator.
De siste årene har forskningen på dispergeringsmidler overvunnet problemet med flokkulering forårsaket av høy molekylvekt, og utviklingen av høy molekylvekt er en av trendene. For eksempel er det høymolekylære dispergeringsmidlet EFKA-4580 produsert ved emulsjonspolymerisasjon spesielt utviklet for vannbaserte industrielle belegg, egnet for organisk og uorganisk pigmentdispersjon, og har god vannbestandighet.
Aminogrupper har god affinitet for mange pigmenter gjennom syre-base eller hydrogenbinding. Blokk-kopolymer-dispergeringsmidlet med aminoakrylsyre som forankringsgruppe har blitt tatt hensyn til.
2 Dispergeringsmiddel med dimetylaminoetylmetakrylat som forankringsgruppe
Tego Dispers 655 fukte- og dispergeringsadditiv brukes i vannbasert billakk, ikke bare for å orientere pigmentene, men også for å forhindre at aluminiumspulveret reagerer med vann.
På grunn av miljøhensyn er det utviklet biologisk nedbrytbare fukte- og dispergeringsmidler, slik som EnviroGem AE-serien tvillingcelle fukte- og dispergeringsmidler, som er lavtskummende fukte- og dispergeringsmidler.
Defoamer
Det finnes mange typer tradisjonelle vannbaserte malingsdempere, som generelt er delt inn i tre kategorier: mineraloljedefoamers, polysiloxane defoamers og andre defoamers.
Mineraloljedeskummidler brukes ofte, hovedsakelig i flate og halvblanke lateksmalinger.
Polysiloksan-skumdempere har lav overflatespenning, sterk skumdemping og antiskumegenskaper, og påvirker ikke glansen, men når de brukes feil, vil de forårsake defekter som krymping av beleggsfilmen og dårlig overmalingsevne.
Tradisjonelle vannbaserte malingsdempere er inkompatible med vannfasen for å oppnå formålet med deskumming, så det er lett å produsere overflatedefekter i beleggsfilmen.
De siste årene har skumdempere på molekylært nivå blitt utviklet.
Dette antiskummiddelet er en polymer dannet ved direkte å pode antiskummende aktive stoffer på bærestoffet. Den molekylære kjeden til polymeren har en fuktende hydroksylgruppe, det deskummende aktive stoffet er fordelt rundt molekylet, det aktive stoffet er ikke lett å aggregere, og kompatibiliteten med beleggsystemet er god. Slike antiskummidler på molekylært nivå inkluderer mineraloljer - FoamStar A10-serien, silisiumholdig - FoamStar A30-serien, og ikke-silisium, ikke-oljepolymerer - FoamStar MF-serien.
Denne skumdemperen i molekylskala bruker en superpodet stjernepolymer som et inkompatibelt overflateaktivt middel og har oppnådd gode resultater i vannbårne belegg. Air Products skumdemper av molekylær kvalitet rapportert av Stout et al. er et acetylenglykolbasert skumkontrollmiddel og skumdemper med begge fukteegenskaper, som Surfynol MD 20 og Surfynol DF 37.
I tillegg, for å møte behovene til å produsere null-VOC-belegg, finnes det også VOC-frie skumdempere, som Agitan 315, Agitan E 255, etc.
fortykningsmiddel
Det finnes mange typer fortykningsmidler, som for tiden ofte brukes, er celluloseeter og dens derivater fortykningsmidler, assosiative alkalisvellbare fortykningsmidler (HASE) og polyuretanfortykningsmidler (HEUR).
3.1. Celluloseeter og dens derivater
Hydroksyetylcellulose (HEC)ble først produsert industrielt av Union Carbide Company i 1932, og har en historie på mer enn 70 år.
For tiden inkluderer fortykningsmidlene av celluloseeter og dens derivater hovedsakelig hydroksyetylcellulose (HEC), metylhydroksyetylcellulose (MHEC), etylhydroksyetylcellulose (EHEC), metylhydroksypropylbasecellulose (MHPC), metylcellulose (MC) og xantangummi, etc., disse er ikke-ioniske fortykningsmidler, og tilhører også ikke-assosierte vannfasefortykningsmidler. Blant dem er HEC den mest brukte i lateksmaling.
3.2 Alkali-svellbart fortykningsmiddel
Alkali-svellbare fortykningsmidler er delt inn i to kategorier: ikke-assosiative alkali-svellbare fortykningsmidler (ASE) og assosiative alkali-svellbare fortykningsmidler (HASE), som er anioniske fortykningsmidler. Ikke-assosiert ASE er en polyakrylat-alkali-svellende emulsjon.
3.3. Polyuretan fortykningsmiddel og hydrofobisk modifisert ikke-polyuretan fortykningsmiddel
Polyuretanfortykningsmiddel, referert til som HEUR, er en hydrofob gruppemodifisert etoksylert polyuretan vannløselig polymer, som tilhører ikke-ionisk assosiativt fortykningsmiddel.
HEUR er sammensatt av tre deler: hydrofob gruppe, hydrofil kjede og polyuretangruppe.
Den hydrofobe gruppen spiller en assosiasjonsrolle og er den avgjørende faktoren for fortykning, vanligvis oleyl, oktadecyl, dodecylfenyl, nonylfenol, etc.
Substitusjonsgraden av hydrofobe grupper i begge ender av noen kommersielt tilgjengelige HEUR-er er imidlertid lavere enn 0,9, og den beste er bare 1,7. Reaksjonsbetingelsene bør kontrolleres strengt for å oppnå et polyuretanfortykningsmiddel med en smal molekylvektsfordeling og stabil ytelse. De fleste HEUR-er syntetiseres ved trinnvis polymerisering, så kommersielt tilgjengelige HEUR-er er generelt blandinger med brede molekylvekter.
I tillegg til de lineære assosiative polyuretanfortykningsmidlene beskrevet ovenfor, finnes det også kamlignende assosiative polyuretanfortykningsmidler. Den såkalte kamforeningen polyuretanfortykningsmiddel betyr at det er en vedhengende hydrofob gruppe i midten av hvert fortykningsmiddelmolekyl. Slike fortykningsmidler som SCT-200 og SCT-275 etc.
Når man legger til en normal mengde hydrofobe grupper, er det bare 2 endekappede hydrofobe grupper, så det syntetiserte hydrofobisk modifiserte aminofortykningsmidlet er ikke mye forskjellig fra HEUR, som Optiflo H 500, se figur 3.
Hvis flere hydrofobe grupper tilsettes, slik som opptil 8 %, kan reaksjonsbetingelsene justeres for å produsere aminofortykningsmidler med flere blokkerte hydrofobe grupper. Dette er selvfølgelig også et kamfortykningsmiddel.
Dette hydrofobe modifiserte aminofortykningsmidlet kan forhindre at malingsviskositeten synker på grunn av tilsetning av en stor mengde overflateaktive stoffer og glykolløsningsmidler når fargetilpasning tilsettes. Årsaken er at sterke hydrofobe grupper kan forhindre desorpsjon, og flere hydrofobe grupper har sterk assosiasjon.
Innleggstid: 26. desember 2022