1. Typer fortykningsmidler og fortykningsmekanisme
(1) Uorganisk fortykningsmiddel:
Uorganiske fortykningsmidler i vannbaserte systemer er hovedsakelig leire. Slik som: bentonitt. Kaolin og diatoméjord (hovedkomponenten er SiO2, som har en porøs struktur) brukes noen ganger som hjelpefortykningsmidler for fortykningssystemer på grunn av deres suspensjonsegenskaper. Bentonitt er mer utbredt på grunn av sin høye vannsvelleevne. Bentonitt (Bentonitt), også kjent som bentonitt, bentonitt, etc., hovedmineralet til bentonitt er montmorillonitt som inneholder en liten mengde alkali- og jordalkalimetall-vannholdige aluminosilikatmineraler, som tilhører aluminosilikatgruppen, dens generelle kjemiske formel er: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Ekspansjonsytelsen til bentonitt uttrykkes ved ekspansjonskapasitet, det vil si at volumet av bentonitt etter svelling i fortynnet saltsyreløsning kalles ekspansjonskapasitet, uttrykt i ml/gram. Etter at bentonittfortykningsmidlet absorberer vann og sveller, kan volumet nå flere ganger eller ti ganger det før det absorberer vann, så det har god suspensjon, og fordi det er et pulver med en finere partikkelstørrelse, er det forskjellig fra andre pulvere i belegget system. Kroppen har god blandbarhet. I tillegg, mens den produserer suspensjon, kan den drive andre pulvere til å produsere en viss anti-stratifiseringseffekt, så det er veldig nyttig å forbedre lagringsstabiliteten til systemet.
Men mange natriumbaserte bentonitter omdannes fra kalsiumbasert bentonitt gjennom natriumomdannelse. Samtidig med natriumisering vil det produseres et stort antall positive ioner som kalsiumioner og natriumioner. Hvis innholdet av disse kationene i systemet er for høyt, vil en stor mengde ladningsnøytralisering genereres på de negative ladningene på overflaten av emulsjonen, så til en viss grad kan det forårsake bivirkninger som hevelse og flokkulering av emulsjonen. På den annen side vil disse kalsiumionene også ha bivirkninger på natriumsaltdispergeringsmidlet (eller polyfosfatdispergeringsmidlet), noe som får disse dispergeringsmidlene til å utfelles i belegningssystemet, noe som til slutt fører til tap av dispersjon, noe som gjør belegget tykkere, tykkere eller jevnere. tykkere. Kraftig nedbør og flokkulering skjedde. I tillegg er fortykningseffekten av bentonitt hovedsakelig avhengig av at pulveret absorberer vann og utvider seg for å produsere suspensjon, så det vil gi en sterk tiksotrop effekt til beleggsystemet, noe som er svært ugunstig for belegg som krever gode utjevningseffekter. Derfor brukes bentonitt uorganiske fortykningsmidler sjelden i lateksmaling, og kun en liten mengde brukes som fortykningsmiddel i lavkvalitets lateksmaling eller børstet lateksmaling. Imidlertid har noen data de siste årene vist at Hemmings' BENTONE®LT. organisk modifisert og raffinert hektoritt har gode anti-sedimenterings- og forstøvningseffekter når de påføres luftløse sprøytesystemer med lateksmaling.
(2) Celluloseeter:
Celluloseeter er en naturlig høypolymer dannet ved kondensering av β-glukose. Ved å bruke egenskapene til hydroksylgruppen i glukosylringen, kan cellulose gjennomgå forskjellige reaksjoner for å produsere en rekke derivater. Blant dem oppnås forestrings- og foretringsreaksjoner. Celluloseesteren eller celluloseeterderivatene er de viktigste cellulosederivatene. Vanlige brukte produkter er karboksymetylcellulose,hydroksyetylcellulose, metylcellulose, hydroksypropylmetylcellulose og så videre. Fordi karboksymetylcellulose inneholder natriumioner som er lett løselige i vann, har den dårlig vannmotstand, og antallet substituenter på hovedkjeden er lite, så den spaltes lett av bakteriell korrosjon, reduserer viskositeten til den vandige løsningen og gjør den stinkende, etc. Fenomen, sjelden brukt i lateksmaling, vanligvis brukt i lavkvalitets polyvinylalkohol limmaling og sparkel. Vannoppløsningshastigheten til metylcellulose er generelt litt lavere enn for hydroksyetylcellulose. I tillegg kan det være en liten mengde uløselig materiale under oppløsningsprosessen, noe som vil påvirke utseendet og følelsen av beleggfilmen, så den brukes sjelden i lateksmaling. Imidlertid er overflatespenningen til vandig metylløsning litt lavere enn for andre vandige celluloseløsninger, så det er et godt cellulosefortykningsmiddel som brukes i kitt. Hydroksypropylmetylcellulose er også et cellulosefortykningsmiddel som er mye brukt innen kitt, og brukes nå hovedsakelig i sementbasert eller kalkkalsiumbasert sparkel (eller andre uorganiske bindemidler). Hydroksyetylcellulose er mye brukt i lateksmalingssystemer på grunn av dens gode vannløselighet og vannretensjon. Sammenlignet med andre celluloser har det mindre effekt på beleggfilmens ytelse. Fordelene med hydroksyetylcellulose inkluderer høy pumpeeffektivitet, god kompatibilitet, god lagringsstabilitet og god pH-stabilitet av viskositet. Ulempene er dårlig utjevningsflyt og dårlig sprutmotstand. For å forbedre disse manglene har hydrofob modifikasjon dukket opp. Sexassosiert hydroksyetylcellulose (HMHEC) som NatrosolPlus330, 331
(3) Polykarboksylater:
I dette polykarboksylatet er den høye molekylvekten et fortykningsmiddel, og den lave molekylvekten er et dispergeringsmiddel. De adsorberer hovedsakelig vannmolekyler i hovedkjeden av systemet, noe som øker viskositeten til den dispergerte fasen; i tillegg kan de også adsorberes på overflaten av latekspartikler for å danne et belegglag, som øker partikkelstørrelsen til lateksen, fortykker hydratiseringslaget til lateksen og øker viskositeten til den indre fasen av lateksen. Imidlertid har denne typen fortykningsmidler en relativt lav fortykningseffektivitet, så den elimineres gradvis i beleggapplikasjoner. Nå brukes denne typen fortykningsmiddel hovedsakelig i fortykning av fargepasta, fordi dens molekylvekt er relativt stor, så det er nyttig for spredningsevnen og lagringsstabiliteten til fargepasta.
(4) Alkalisk-svellbart fortykningsmiddel:
Det er to hovedtyper av alkalisvellbare fortykningsmidler: vanlige alkalisvellbare fortykningsmidler og assosiative alkalisvellbare fortykningsmidler. Den største forskjellen mellom dem er forskjellen i de tilknyttede monomerene som finnes i hovedmolekylkjeden. Assosiative alkalisvellbare fortykningsmidler kopolymeriseres med assosiative monomerer som kan adsorbere hverandre i hovedkjedestrukturen, så etter ionisering i vandig løsning kan det forekomme intramolekylær eller intermolekylær adsorpsjon, noe som får systemets viskositet til å stige raskt.
en. Vanlig alkalisvellbart fortykningsmiddel:
Den viktigste produktrepresentative typen vanlig alkalisvellbart fortykningsmiddel er ASE-60. ASE-60 vedtar hovedsakelig kopolymerisering av metakrylsyre og etylakrylat. Under kopolymeriseringsprosessen står metakrylsyre for omtrent 1/3 av faststoffinnholdet, fordi tilstedeværelsen av karboksylgrupper gjør at molekylkjeden har en viss grad av hydrofilisitet, og nøytraliserer den saltdannende prosessen. På grunn av frastøting av ladninger utvides molekylkjedene, noe som øker systemets viskositet og gir en fortykningseffekt. Noen ganger er imidlertid molekylvekten for stor på grunn av virkningen av tverrbindingsmidlet. Under ekspansjonsprosessen til molekylkjeden er molekylkjeden ikke godt spredt i løpet av kort tid. Under den langsiktige lagringsprosessen blir molekylkjeden gradvis strukket, noe som fører til en etterfortykning av viskositeten. I tillegg, fordi det er få hydrofobe monomerer i molekylkjeden til denne typen fortykningsmiddel, er det ikke lett å generere hydrofob kompleksering mellom molekyler, hovedsakelig for å lage intramolekylær gjensidig adsorpsjon, så denne typen fortykningsmiddel har lav fortykningseffektivitet, så det er brukes sjelden alene. Den brukes hovedsakelig i kombinasjon med andre fortykningsmidler.
b. Alkalisk svellende fortykningsmiddel av assosiasjonstype (concord):
Denne typen fortykningsmiddel har nå mange varianter på grunn av utvalget av assosiative monomerer og utformingen av molekylstrukturen. Dens hovedkjedestruktur er også hovedsakelig sammensatt av metakrylsyre og etylakrylat, og de assosiative monomerene er som antenner i strukturen, men bare en liten mengde distribusjon. Det er disse assosiative monomerene som blekkspruttentakler som spiller den viktigste rollen i fortykningseffektiviteten til fortykningsmidlet. Karboksylgruppen i strukturen er nøytralisert og saltdannende, og molekylkjeden er også som et vanlig alkalisvellbart fortykningsmiddel. Den samme ladningsfrastøtningen oppstår, slik at molekylkjeden utfolder seg. Den assosiative monomeren i den utvider seg også med molekylkjeden, men dens struktur inneholder både hydrofile kjeder og hydrofobe kjeder, så en stor micellær struktur som ligner på overflateaktive stoffer vil bli generert i molekylet eller mellom molekyler. Disse micellene produseres ved gjensidig adsorpsjon av assosiasjonsmonomerer, og noen assosiasjonsmonomerer adsorberer hverandre gjennom den brodannende effekten av emulsjonspartikler (eller andre partikler). Etter at micellene er produsert, fikserer de emulsjonspartiklene, vannmolekylpartiklene eller andre partikler i systemet i en relativt statisk tilstand akkurat som innkapslingsbevegelsen, slik at mobiliteten til disse molekylene (eller partiklene) svekkes og viskositeten til systemet øker. Derfor er fortykningseffektiviteten til denne typen fortykningsmidler, spesielt i lateksmaling med høyt emulsjonsinnhold, langt bedre enn vanlige alkalisvellbare fortykningsmidler, så den er mye brukt i lateksmaling. Hovedproduktrepresentanten Typen er TT-935.
(5) Assosiativt fortyknings- og utjevningsmiddel av polyuretan (eller polyeter):
Generelt har fortykningsmidler svært høy molekylvekt (som cellulose og akrylsyre), og molekylkjedene deres strekkes i vandig løsning for å øke viskositeten til systemet. Molekylvekten til polyuretan (eller polyeter) er veldig liten, og den danner hovedsakelig en assosiasjon gjennom samspillet mellom van der Waals-kraften til det lipofile segmentet mellom molekyler, men denne assosiasjonskraften er svak, og assosiasjonen kan gjøres under visse ytre kraft. Separasjon, og dermed redusere viskositeten, bidrar til utjevning av beleggfilmen, slik at den kan spille rollen som utjevningsmiddel. Når skjærkraften er eliminert, kan den raskt gjenoppta assosiasjonen, og viskositeten til systemet stiger. Dette fenomenet er gunstig for å redusere viskositeten og øke utjevningen under konstruksjon; og etter at skjærkraften er tapt, vil viskositeten gjenopprettes umiddelbart for å øke tykkelsen på beleggfilmen. I praktiske anvendelser er vi mer bekymret for den fortykkende effekten av slike assosiative fortykningsmidler på polymeremulsjoner. De viktigste polymerlatexpartiklene deltar også i assosiasjonen av systemet, slik at denne typen fortyknings- og utjevningsmiddel også har en god fortyknings- (eller utjevnings-) effekt når den er lavere enn dens kritiske konsentrasjon; når konsentrasjonen av denne typen fortyknings- og utjevningsmiddel Når den er høyere enn den kritiske konsentrasjonen i rent vann, kan den danne assosiasjoner av seg selv, og viskositeten stiger raskt. Derfor, når denne typen fortyknings- og utjevningsmiddel er lavere enn den kritiske konsentrasjonen, fordi latekspartiklene deltar i delvis assosiasjon, jo mindre partikkelstørrelsen på emulsjonen er, desto sterkere assosiasjonen, og dens viskositet vil øke med økningen av mengde emulsjon. I tillegg inneholder noen dispergeringsmidler (eller akrylfortykningsmidler) hydrofobe strukturer, og deres hydrofobe grupper samhandler med de av polyuretan, slik at systemet danner en stor nettverksstruktur, som bidrar til fortykning.
2. Effekter av forskjellige fortykningsmidler på vannseparasjonsmotstanden til lateksmaling
I formuleringsdesign av vannbasert maling er bruk av fortykningsmidler et svært viktig ledd, som er knyttet til mange egenskaper ved lateksmalinger, som konstruksjon, fargeutvikling, lagring og utseende. Her fokuserer vi på virkningen av bruk av fortykningsmidler på lagring av lateksmaling. Fra introduksjonen ovenfor kan vi vite at bentonitt og polykarboksylater: fortykningsmidler hovedsakelig brukes i noen spesielle belegg, som ikke vil bli diskutert her. Vi vil hovedsakelig diskutere de mest brukte cellulose-, alkalisvelle- og polyuretan- (eller polyeter) fortykningsmidlene, alene og i kombinasjon, som påvirker vannseparasjonsmotstanden til lateksmalinger.
Selv om fortykning med hydroksyetylcellulose alene er mer alvorlig ved vannseparasjon, er det lett å røre jevnt. Engangsbruk av alkalisk svellingsfortykning har ingen vannseparasjon og nedbør, men alvorlig fortykning etter fortykning. Engangsbruk av polyuretan-fortykking, selv om vannseparasjon og etter-fortykking. Fortykningen er ikke alvorlig, men bunnfallet som produseres av det er relativt hardt og vanskelig å røre. Og den tar i bruk hydroksyetylcellulose og alkalisk svulmende fortykningsforbindelse, ingen etterfortykning, ingen hard nedbør, lett å røre, men det er også en liten mengde vann. Men når hydroksyetylcellulose og polyuretan brukes til å tykne, er vannseparasjonen den mest alvorlige, men det er ingen hard nedbør. Alkali-svellbar fortykning og polyuretan brukes sammen, selv om vannseparasjonen i utgangspunktet ikke er noen vannseparasjon, men etter jevning, og sedimentet i bunnen er vanskelig å røre jevnt. Og den siste bruker en liten mengde hydroksyetylcellulose med alkalisvelling og polyuretanfortykning for å ha en jevn tilstand uten nedbør og vannseparasjon. Det kan sees at i det rene akrylemulsjonssystemet med sterk hydrofobitet er det mer alvorlig å tykne vannfasen med hydrofil hydroksyetylcellulose, men den kan lett omrøres jevnt. Enkeltbruk av hydrofob alkalisk hevelse og polyuretan (eller deres sammensatte) fortykning, selv om anti-vannseparasjonsytelsen er bedre, men begge tykner etterpå, og hvis det er nedbør, kalles det hard nedbør, som er vanskelig å røre jevnt . Bruken av fortykning av cellulose og polyuretanforbindelser, på grunn av den største forskjellen i hydrofile og lipofile verdier, resulterer i den mest alvorlige vannseparasjonen og utfellingen, men sedimentet er mykt og lett å røre. Den siste formelen har den beste anti-vannseparasjonsytelsen på grunn av en bedre balanse mellom hydrofil og lipofil. Selvfølgelig, i selve formeldesignprosessen, bør typene av emulsjoner og fukte- og dispergeringsmidler og deres hydrofile og lipofile verdier også vurderes. Først når de når en god balanse kan systemet være i termodynamisk likevekt og ha god vannmotstand.
I fortykningssystemet er fortykningen av vannfasen noen ganger ledsaget av økningen av viskositeten til oljefasen. For eksempel tror vi generelt at cellulosefortykningsmidler fortykker vannfasen, men cellulosen er fordelt i vannfasen
Innleggstid: 29. desember 2022