Zgoščevalec je običajen in najpogosteje uporabljen dodatek na vodni osnovi v premazih na vodni osnovi. Po dodajanju zgoščevalca lahko poveča viskoznost premaznega sistema in s tem prepreči, da bi se relativno goste snovi v premazu usedle. Ne bo pojava povešanja zaradi preredke viskoznosti barve. Obstaja veliko vrst izdelkov za zgoščevanje in različne vrste izdelkov imajo različne principe zgoščevanja za različne sisteme premazov. Obstajajo približno štiri vrste skupnih zgoščevalcev: poliuretanski zgoščevalci, akrilni zgoščevalci, anorganski zgoščevalci in zgoščevalci za celulozne zgoščevalce.
1. Mehanizem zgoščevanja asociativnega poliuretanskega zgoščevalca
Strukturne značilnosti poliuretanskih asociativnih zgoščevalcev so lipofilni, hidrofilni in lipofilni triblok polimeri, z lipofilnimi končnimi skupinami na obeh koncih, običajno alifatskimi ogljikovodikovimi skupinami, in vodotopnim segmentom polietilen glikola v sredini. Dokler je v sistemu zadostna količina zgoščevalca, bo sistem tvoril celotno mrežno strukturo.
V vodnem sistemu, ko je koncentracija zgoščevalca večja od kritične koncentracije micelov, se lipofilne končne skupine povežejo v micele, zgoščevalec pa prek združevanja micelov tvori mrežno strukturo za povečanje viskoznosti sistema.
V sistemu lateksa lahko zgoščevalec ne le tvori povezavo preko micelov lipofilne terminalne skupine, ampak kar je še pomembneje, lipofilna terminalna skupina zgoščevalca se adsorbira na površini delca lateksa. Ko sta dve lipofilni končni skupini adsorbirani na različnih delcih lateksa, molekule zgoščevalca tvorijo mostove med delci.
2. Mehanizem zgoščevanja zgoščevalca za nabrekanje alkalnega poliakrilne kisline
Zgoščevalec za nabrekanje poliakrilne kisline je zamrežena kopolimerna emulzija, kopolimer obstaja v obliki kisline in zelo majhnih delcev, videz je mlečno bel, viskoznost je relativno nizka in ima dobro stabilnost pri nizkem pH spolu in netopen v vodi. Ko dodamo alkalno sredstvo, se pretvori v bistro in močno nabrekljivo disperzijo.
Učinek zgoščevanja zgoščevalca za nabrekanje alkalnega poliakrilne kisline nastane z nevtralizacijo skupine karboksilne kisline s hidroksidom; ko dodamo alkalno sredstvo, se skupina karboksilne kisline, ki je ni enostavno ionizirati, takoj pretvori v ioniziran amonijev karboksilat ali kovino. V obliki soli nastane učinek elektrostatičnega odbijanja vzdolž anionskega središča kopolimerne makromolekularne verige, tako da križ -vezana kopolimerna makromolekularna veriga se hitro širi in razteza. Zaradi lokalnega raztapljanja in nabrekanja se prvotni delci večkrat pomnožijo in viskoznost se znatno poveča. Ker se zamrežne povezave ne morejo raztopiti, lahko kopolimer v obliki soli obravnavamo kot kopolimerno disperzijo, katere delci so močno povečani.
Zgoščevalci s poliakrilno kislino imajo dober učinek zgoščevanja, hitro zgoščevanje in dobro biološko stabilnost, vendar so občutljivi na pH, slabo vodoodpornost in nizek sijaj.
3. Mehanizem zgoščevanja anorganskih zgoščevalcev
Anorganska zgoščevalca vključujejo predvsem modificiran bentonit, atapulgit itd. Prednosti anorganskih zgoščevalcev so močno zgoščevanje, dobra tiksotropija, širok razpon pH in dobra stabilnost. Ker pa je bentonit anorganski prah z dobro absorpcijo svetlobe, lahko znatno zmanjša površinski sijaj prevlečnega filma in deluje kot matirno sredstvo. Zato je treba pri uporabi bentonita v sijajni barvi iz lateksa paziti na nadzor odmerka. Nanotehnologija je uresničila nanorazmerje anorganskih delcev in tudi anorganskim zgoščevalcem podelila nekatere nove lastnosti.
Mehanizem zgoščevanja anorganskih zgoščevalcev je razmeroma zapleten. Na splošno velja, da odbojnost med notranjimi naboji poveča viskoznost barve. Zaradi slabe izravnave vpliva na sijaj in prosojnost barvnega filma. Običajno se uporablja za temeljni premaz ali visoko nanosno barvo.
4. Mehanizem zgoščevanja celuloznega zgoščevalca
Zgoščevalci celuloze imajo dolgo zgodovino razvoja in so tudi pogosto uporabljeni zgoščevalci. Glede na molekularno strukturo jih delimo na hidroksietil celulozo, hidroksipropil celulozo, hidroksimetil celulozo, karboksimetil celulozo itd., ki se pogosteje uporablja hidroksietil celuloza (HEC).
Mehanizem zgoščevanja celuloznega zgoščevalca je predvsem uporaba hidrofobne glavne verige na njegovi strukturi za tvorbo vodikovih vezi z vodo in hkrati interakcija z drugimi polarnimi skupinami na njegovi strukturi za izgradnjo tridimenzionalne mrežne strukture in povečanje reološkega volumna polimera. omejujejo prostor prostega gibanja polimera in s tem povečajo viskoznost prevleke. Ko deluje strižna sila, se tridimenzionalna mrežna struktura uniči, vodikove vezi med molekulami izginejo in viskoznost se zmanjša. Ko se strižna sila odstrani, se ponovno oblikujejo vodikove vezi in ponovno vzpostavi tridimenzionalna mrežna struktura, s čimer se zagotovi, da ima premaz lahko dobre lastnosti. reološke lastnosti.
Celulozna zgoščevalca so v svoji strukturi bogata s hidroksilnimi skupinami in hidrofobnimi segmenti. Imajo visoko učinkovitost zgoščevanja in niso občutljivi na pH. Vendar pa so zaradi svoje slabe vodoodpornosti in vpliva na izravnavo sloja barve zlahka izpostavljeni mikrobni razgradnji in drugim pomanjkljivostim, celulozna zgoščevalca se dejansko uporabljajo predvsem za zgoščevanje barv iz lateksa.
V procesu priprave premaza je treba pri izbiri zgoščevalca celovito upoštevati številne dejavnike, kot so združljivost s sistemom, viskoznost, stabilnost pri skladiščenju, konstrukcijska zmogljivost, stroški in drugi dejavniki. Več zgoščevalcev je mogoče sestaviti in uporabiti, da v celoti izkoristite prednosti vsakega zgoščevalca in razumno nadzirate stroške pod pogojem zadovoljive učinkovitosti.
Čas objave: mar-02-2023