I. Visão geral
Por ser uma das matérias-primas dos revestimentos, a quantidade de aditivos costuma ser muito pequena (geralmente cerca de 1% da formulação total), mas o efeito é grande. A adição dele pode não apenas evitar muitos defeitos de revestimento e de filme, mas também tornar o processo de produção e construção do revestimento fácil de controlar, e a adição de certos aditivos pode dotar o revestimento de algumas funções especiais. Portanto, os aditivos são uma parte importante dos revestimentos.
2. Classificação dos aditivos
Os aditivos comumente usados para revestimentos incluem agentes orgânicos anti-sedimentação, espessantes, agentes de nivelamento, agentes de controle de espuma, promotores de adesão, agentes umectantes e dispersantes, etc.
3. Desempenho e aplicação de aditivos
(1) Agente anti-sedimentação orgânico
A maioria desses produtos é à base de poliolefinas, dispersas em algum solvente, às vezes modificado com um derivado de óleo de mamona. Esses aditivos vêm em três formas: líquido, pasta e pó.
1. Propriedades reológicas:
A principal função reológica dos agentes anti-sedimentação orgânicos é controlar a suspensão dos pigmentos – isto é, evitar a sedimentação dura ou evitar a sedimentação total, que é a sua aplicação típica. Mas, na prática, provoca um aumento na viscosidade e também algum grau de resistência à flacidez, especialmente em revestimentos industriais. Os agentes anti-sedimentação orgânicos dissolver-se-ão devido à temperatura elevada, perdendo assim a sua eficácia, mas a sua reologia recuperará à medida que o sistema arrefece.
2. Aplicação de agente anti-sedimentação orgânico:
Para que o agente anti-sedimentação atue de forma eficaz no revestimento, ele deve ser adequadamente disperso e ativado. As etapas específicas são as seguintes:
(1) Umectação (somente pó seco). O agente anti-sedimentação orgânico em pó seco é um agregado, para separar as partículas umas das outras deve ser umedecido com solvente e (ou) resina. Geralmente é suficiente adicioná-lo à pasta de moagem com agitação moderada.
(2) Desaglomeração (somente para pó seco). A força de agregação dos agentes orgânicos anti-sedimentação não é muito forte e a simples mistura turbulenta é suficiente na maioria dos casos.
(3) Dispersão, aquecimento, duração da dispersão (todos os tipos). Todos os agentes anti-sedimentação orgânicos possuem uma temperatura mínima de ativação e, caso não seja atingida, por maior que seja a força dispersante, não haverá atividade reológica. A temperatura de ativação depende do solvente utilizado. Quando a temperatura mínima é ultrapassada, o estresse aplicado ativará o agente orgânico anti-sedimentação e dará pleno desempenho ao seu desempenho.
(2) Espessante
Existem diferentes tipos de espessantes utilizados em tintas à base de solvente e à base de água. Os tipos comuns de espessantes usados em revestimentos à base de água são: éteres de celulose, poliacrilatos, espessantes associativos e espessantes inorgânicos.
1. O espessante de éter de celulose mais comumente usado é a hidroxietilcelulose (HEC). Dependendo da viscosidade, existem especificações diferentes. HEC é um produto pulverulento solúvel em água, que é um espessante não iônico. Tem bom efeito de espessamento, boa resistência à água e resistência a álcalis, mas suas desvantagens são que é fácil desenvolver mofo, apodrecer e tem baixa propriedade de nivelamento.
2. O espessante poliacrilato é uma emulsão de copolímero de acrilato com alto teor de carboxila, e sua maior característica é a boa resistência à invasão de fungos. Quando o pH está entre 8 e 10, esse tipo de espessante incha e aumenta a viscosidade da fase aquosa; mas quando o pH é superior a 10, dissolve-se na água e perde o efeito espessante. Portanto, há uma maior sensibilidade ao pH. Atualmente, a água com amônia é o ajustador de pH mais comumente usado para tintas látex na China. Portanto, quando este tipo de espessante for utilizado, o valor do pH diminuirá com a volatilização da água amoniacal, e seu efeito espessante também diminuirá.
3. Os espessantes associativos possuem mecanismos de espessamento diferentes de outros tipos de espessantes. A maioria dos espessantes traz viscosidade através da hidratação e da formação de uma estrutura de gel fraca no sistema. No entanto, os espessantes associativos, como os surfactantes, têm na molécula partes hidrofílicas e partes de óleo de limpeza amarelo, que não agridem a boca. As partes hidrofílicas podem ser hidratadas e inchadas para engrossar a fase aquosa. Os grupos terminais lipofílicos podem ser combinados com partículas de emulsão e partículas de pigmento. associam-se para formar uma estrutura de rede.
4. O espessante inorgânico é representado pela bentonita. Normalmente, a bentonita à base de água incha quando absorve água, e o volume após a absorção de água é várias vezes maior que o volume original. Ele não apenas atua como espessante, mas também evita o afundamento, flacidez e cor flutuante. Seu efeito espessante é melhor do que o de espessantes acrílicos e poliuretano expansíveis em álcalis na mesma quantidade. Além disso, também possui uma ampla faixa de adaptabilidade de pH, boa estabilidade de congelamento e descongelamento e estabilidade biológica. Por não conter surfactantes solúveis em água, as partículas finas no filme seco podem impedir a migração e difusão da água e podem aumentar a resistência à água do filme de revestimento.
(3) agente de nivelamento
Existem três tipos principais de agentes de nivelamento comumente usados:
1. Agente de nivelamento do tipo polissiloxano modificado
Este tipo de agente de nivelamento pode reduzir fortemente a tensão superficial do revestimento, melhorar a molhabilidade do revestimento ao substrato e prevenir o encolhimento; pode reduzir a diferença de tensão superficial na superfície do filme úmido devido à volatilização do solvente, melhorar o estado do fluxo superficial e fazer com que a tinta seja rapidamente nivelada; este tipo de agente de nivelamento também pode formar uma película extremamente fina e lisa na superfície da película de revestimento, melhorando assim a suavidade e o brilho da superfície da película de revestimento.
2. Agente de nivelamento do tipo resina de cadeia longa com compatibilidade limitada
Tal como homopolímero ou copolímero de acrilato, que pode reduzir a tensão superficial do revestimento e do substrato até certo ponto para melhorar a molhabilidade e evitar o encolhimento; e pode formar um único nível molecular na superfície do filme de revestimento para aumentar a tensão superficial do revestimento Homogeneizar, melhorar a fluidez da superfície, inibir a velocidade de volatilização do solvente, eliminar defeitos como casca de laranja e marcas de pincel e tornar o filme de revestimento liso e até.
3. Agente de nivelamento com solvente de alto ponto de ebulição como componente principal
Este tipo de agente de nivelamento pode ajustar a taxa de volatilização do solvente, de modo que o filme de revestimento tenha uma taxa de volatilização e solvência mais equilibrada durante o processo de secagem, e evita que o fluxo do filme de revestimento seja prejudicado pela volatilização do solvente muito rápida e a viscosidade é muito alta, resultando em desvantagens de nivelamento deficiente, e pode evitar o encolhimento causado pela fraca solubilidade do material de base e pela precipitação causada pela volatilização do solvente muito rápida.
(4) Agente de controle de espuma
Os agentes de controle de espuma também são chamados de agentes antiespumantes ou agentes antiespumantes. Os agentes antiespumantes previnem ou retardam a formação de espuma: Os agentes antiespumantes são surfactantes que estouram as bolhas formadas. A diferença entre os dois é apenas teórica até certo ponto, um antiespumante bem-sucedido também pode prevenir a formação de espuma como um agente antiespumante. De um modo geral, o agente antiespumante é composto por três componentes básicos: composto ativo (isto é, agente ativo); agente difusor (disponível ou não); operadora.
(5) Agentes umectantes e dispersantes
Os agentes umectantes e dispersantes podem ter uma variedade de funções, mas as duas principais funções são reduzir o tempo e/ou energia necessários para completar o processo de dispersão enquanto estabilizam a dispersão do pigmento. Agentes umectantes e dispersantes são geralmente divididos nos seguintes
Cinco categorias:
1. Agente umectante aniônico
2. Agente umectante catiônico
3. Agente umectante eletroneutro e anfotérico
4. Agente umectante bifuncional, não eletricamente neutro
5. Agente umectante não iônico
Os primeiros quatro tipos de agentes umectantes e dispersantes podem desempenhar um papel umectante e ajudar na dispersão do pigmento porque suas extremidades hidrofílicas têm a capacidade de formar ligações físicas e químicas com a superfície do pigmento, bordas, cantos, etc., e mover-se em direção à orientação do superfície do pigmento, geralmente a extremidade hidrofóbica. Os agentes umectantes e dispersantes não iônicos também contêm grupos terminais hidrofílicos, mas não podem formar ligações físicas e químicas com a superfície do pigmento, mas podem combinar-se com a água adsorvida na superfície das partículas do pigmento. Esta ligação da água à superfície da partícula de pigmento é instável e leva à absorção e dessorção não iônica. O surfactante dessorvido neste sistema de resina é gratuito e tende a causar efeitos colaterais como baixa resistência à água.
O agente umectante e o dispersante devem ser adicionados durante o processo de dispersão do pigmento, de modo a garantir que outras substâncias tensoativas possam estar em contato próximo com o pigmento para desempenhar seu papel antes de atingir a superfície da partícula do pigmento.
Quatro. Resumo
O revestimento é um sistema complexo. Como componente do sistema, os aditivos são adicionados em pequena quantidade, mas desempenham um papel vital no seu desempenho. Portanto, ao desenvolver revestimentos à base de solvente, quais aditivos utilizar e sua dosagem devem ser determinados através de um grande número de experimentos repetidos.
Horário da postagem: 30 de janeiro de 2023