I. Pregled
Kot ena od surovin premazov je količina dodatkov običajno zelo majhna (na splošno približno 1% celotne formulacije), vendar je učinek velik. Njegov dodatek se ne more samo izogniti številnim napakam na prevleki in filmskim okvaram, temveč tudi olajšati nadzor nad proizvodnim in gradbenim procesom prevleke, dodajanje določenih dodatkov pa lahko prevleki podeli nekatere posebne funkcije. Zato so aditivi pomemben del premazov.
2. Razvrstitev aditivov
Običajno uporabljeni dodatki za premaze vključujejo organska sredstva proti usedanju, sredstva za zgoščevanje, sredstva za izravnavo, sredstva za nadzor pene, sredstva za pospeševanje oprijema, sredstva za omočenje in dispergiranje itd.
3. Delovanje in uporaba dodatkov
(1) Organsko sredstvo proti usedanju
Večina teh izdelkov temelji na poliolefinih, razpršenih v nekem topilu, včasih modificiranih z derivatom ricinusovega olja. Ti dodatki so v treh oblikah: tekoči, pastozni in praškasti.
1. Reološke lastnosti:
Glavna reološka funkcija organskih sredstev proti usedanju je nadzorovanje suspenzije pigmentov – to je preprečevanje trdega usedanja ali popolno izogibanje usedanju, kar je njihova tipična uporaba. Toda v praksi povzroča povečanje viskoznosti in tudi določeno stopnjo odpornosti proti upadu, zlasti pri industrijskih premazih. Organska sredstva proti usedanju se bodo zaradi povišane temperature raztopila in s tem izgubila svojo učinkovitost, vendar se bo njihova reologija obnovila, ko se sistem ohladi.
2. Uporaba organskega sredstva proti posedanju:
Da bi sredstvo proti usedanju učinkovito delovalo v premazu, ga je treba pravilno razpršiti in aktivirati. Posebni koraki so naslednji:
(1) Močenje (samo suh prah). Organsko sredstvo proti usedanju v suhem prahu je agregat, ki ga je treba navlažiti s topilom in (ali) smolo, da se delci ločijo drug od drugega. Običajno zadošča, da ga dodamo mletju z zmernim mešanjem.
(2) Deaglomeracija (samo za suh prah). Agregacijska sila organskih sredstev proti usedanju ni zelo močna in v večini primerov zadostuje preprosto turbulentno mešanje.
(3) Disperzija, segrevanje, trajanje disperzije (vse vrste). Vsa organska sredstva proti sedimentaciji imajo minimalno aktivacijsko temperaturo, in če ni dosežena, ne glede na to, kako velika je disperzijska sila, ne bo reološke aktivnosti. Aktivacijska temperatura je odvisna od uporabljenega topila. Ko je najnižja temperatura presežena, bo uporabljena obremenitev aktivirala organsko sredstvo proti usedanju in omogočila njegovo polno delovanje.
(2) Zgoščevalec
V barvah na osnovi topil in na vodni osnovi se uporabljajo različne vrste zgoščevalcev. Pogosti tipi zgoščevalcev, ki se uporabljajo v premazih na vodni osnovi, so: celulozni etri, poliakrilati, asociativni zgoščevalci in anorganski zgoščevalci.
1. Najpogosteje uporabljeni zgoščevalec na osnovi celuloznega etra je hidroksietil celuloza (HEC). Glede na viskoznost obstajajo različne specifikacije. HEC je praškast vodotopen izdelek, ki je neionsko zgoščevalo. Ima dober učinek zgoščevanja, dobro vodoodpornost in odpornost na alkalije, vendar so njegove slabosti ta, da zlahka raste plesen, gnije in ima slabo izravnalno lastnost.
2. Poliakrilatni zgoščevalec je akrilatna kopolimerna emulzija z visoko vsebnostjo karboksilnih skupin, njegova največja značilnost pa je dobra odpornost na invazijo plesni. Ko je pH 8-10, ta vrsta zgoščevalca nabrekne in poveča viskoznost vodne faze; ko pa je pH večji od 10, se raztopi v vodi in izgubi učinek zgoščevanja. Zato je večja občutljivost na pH. Trenutno je amoniak voda najpogosteje uporabljen regulator pH za barve iz lateksa na Kitajskem. Zato se bo pri uporabi te vrste zgoščevalca pH vrednost zmanjšala z izhlapevanjem amoniakove vode, zmanjšal pa se bo tudi njen zgoščevalni učinek.
3. Asociativni zgoščevalci imajo drugačne mehanizme zgoščevanja od drugih vrst zgoščevalcev. Večina zgoščevalcev poveča viskoznost s hidracijo in tvorbo šibke strukture gela v sistemu. Vendar pa imajo asociativni zgoščevalci, tako kot površinsko aktivne snovi, v molekuli tako hidrofilne dele kot ustom prijazne dele rumenega čistilnega olja. Hidrofilne dele lahko hidriramo in nabreknemo, da zgostimo vodno fazo. Lipofilne končne skupine se lahko kombinirajo z delci emulzije in pigmentnimi delci. povezovati, da tvori mrežno strukturo.
4. Anorganski zgoščevalec je bentonit. Običajno bentonit na vodni osnovi nabrekne, ko absorbira vodo, in prostornina po absorpciji vode je nekajkrat večja od prvotne prostornine. Ne deluje le kot zgoščevalec, ampak tudi preprečuje ugrezanje, povešanje in plavajočo barvo. Njegov učinek zgoščevanja je boljši od alkalno nabrekljivih akrilnih in poliuretanskih zgoščevalcev v enaki količini. Poleg tega ima tudi širok razpon prilagodljivosti pH, dobro stabilnost pri zamrzovanju in odmrzovanju ter biološko stabilnost. Ker ne vsebuje površinsko aktivnih snovi, topnih v vodi, lahko drobni delci v suhem filmu preprečijo migracijo in difuzijo vode ter povečajo vodoodpornost premaznega filma.
(3) izravnalno sredstvo
Običajno se uporabljajo tri glavne vrste izravnalnih sredstev:
1. Modificirano izravnalno sredstvo tipa polisiloksana
Ta vrsta izravnalnega sredstva lahko močno zmanjša površinsko napetost prevleke, izboljša omočljivost prevleke na podlago in prepreči krčenje; lahko zmanjša razliko površinske napetosti na površini mokrega filma zaradi izhlapevanja topila, izboljša stanje površinskega toka in naredi Barva se hitro izravna; Ta vrsta izravnalnega sredstva lahko tvori tudi izjemno tanek in gladek film na površini premaznega filma, s čimer izboljša gladkost in sijaj površine premaznega filma.
2. Izravnalno sredstvo na osnovi dolgoverižne smole z omejeno združljivostjo
Kot je akrilatni homopolimer ali kopolimer, ki lahko do določene mere zmanjša površinsko napetost prevleke in podlage, da izboljša omočljivost in prepreči krčenje; in lahko tvori eno samo molekularno raven na površini prevlečnega filma, da poveča površinsko napetost prevleke. Homogenizira, izboljša tekočnost površine, zavira hitrost izhlapevanja topila, odpravi napake, kot so pomarančna lupina in madeži čopiča, ter naredi prevlečno folijo gladko in celo.
3. Izravnalno sredstvo s topilom z visokim vreliščem kot glavno komponento
Ta vrsta izravnalnega sredstva lahko prilagodi stopnjo izhlapevanja topila, tako da ima premazni film bolj uravnoteženo stopnjo izhlapevanja in topnost med postopkom sušenja ter preprečuje, da bi bil pretok prevlečnega filma oviran zaradi prehitrega izhlapevanja topila in viskoznost je previsoka, kar ima za posledico slabe izravnalne pomanjkljivosti in lahko prepreči krčenje, ki ga povzroči slaba topnost osnovnega materiala, in obarjanje, ki ga povzroči prehitro izhlapevanje topila.
(4) Sredstvo za nadzor pene
Sredstva za nadzor penjenja imenujemo tudi sredstva proti penjenju ali sredstva proti penjenju. Sredstva proti penjenju preprečujejo ali upočasnjujejo nastajanje pene: Sredstva proti penjenju so površinsko aktivne snovi, ki počijo nastale mehurčke. Razlika med obema je le do neke mere teoretična, uspešen odstranjevalec pene lahko tudi prepreči nastajanje pene kot sredstvo proti penjenju. Na splošno je sredstvo proti penjenju sestavljeno iz treh osnovnih komponent: aktivne spojine (tj. aktivnega sredstva); difuzor (na voljo ali ne); nosilec.
(5) Omočilna in dispergirna sredstva
Omočilna in dispergirna sredstva imajo lahko vrsto funkcij, vendar sta glavni funkciji zmanjšanje časa in/ali energije, potrebnih za dokončanje disperzijskega procesa, medtem ko stabilizirajo disperzijo pigmenta. Omočilna sredstva in dispergatorji se običajno delijo na naslednje
Pet kategorij:
1. Anionsko vlažilno sredstvo
2. Kationsko vlažilno sredstvo
3. Elektronevtralno, amfoterno vlažilno sredstvo
4. Bifunkcionalno, neelektrično nevtralno vlažilno sredstvo
5. Neionsko vlažilno sredstvo
Prve štiri vrste vlažilnih sredstev in disperzantov lahko igrajo vlažilno vlogo in pomagajo pri disperziji pigmenta, ker imajo njihovi hidrofilni konci sposobnost tvorjenja fizikalnih in kemičnih vezi s površino pigmenta, robovi, vogali itd., in se premikajo proti orientaciji pigmenta. površina pigmenta, običajno hidrofobni konec. Neionska vlažilna in dispergirna sredstva prav tako vsebujejo hidrofilne končne skupine, vendar ne morejo tvoriti fizikalnih in kemičnih vezi s površino pigmenta, lahko pa se povežejo z adsorbirano vodo na površini delcev pigmenta. Ta vezava vode na površino delcev pigmenta je nestabilna in vodi do neionske absorpcije in desorpcije. Desorbirana površinsko aktivna snov v tem smolnem sistemu je brezplačna in povzroča stranske učinke, kot je slaba vodoodpornost.
Omočilno sredstvo in dispergator je treba dodati med postopkom dispergiranja pigmenta, da se zagotovi, da so lahko druge površinsko aktivne snovi v tesnem stiku s pigmentom in odigrajo svojo vlogo, preden dosežejo površino delca pigmenta.
štiri. Povzetek
Premaz je kompleksen sistem. Kot sestavni del sistema so aditivi dodani v majhnih količinah, vendar igrajo ključno vlogo pri njegovem delovanju. Zato je treba pri razvoju premazov na osnovi topil, katere aditive uporabiti in njihovo odmerjanje, določiti z velikim številom ponovljenih poskusov.
Čas objave: 30. januarja 2023