Focus on Cellulose ethers

Trashësit e bojës me bazë uji

1. Llojet e trasheseve dhe mekanizmi i trashjes

(1) Trashes inorganik:

Trashësit inorganik në sistemet me bazë uji janë kryesisht argjila. Të tilla si: bentoniti. Kaolini dhe toka diatomike (përbërësi kryesor është SiO2, i cili ka një strukturë poroze) ndonjëherë përdoren si trashësues ndihmës për sistemet e trashjes për shkak të vetive të tyre pezulluese. Bentoniti përdoret më gjerësisht për shkak të fryrjes së lartë të ujit. Bentoniti (Bentoniti), i njohur gjithashtu si bentoniti, bentoniti, etj., minerali kryesor i bentonitit është montmorilloniti që përmban një sasi të vogël të mineraleve aluminosilikate të metalit alkaline dhe tokës alkaline, që i përkasin grupit aluminosilikat, formula e tij e përgjithshme kimike është: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Performanca e zgjerimit të bentonitit shprehet me kapacitetin e zgjerimit, domethënë vëllimi i bentonitit pas fryrjes në tretësirën e holluar të acidit klorhidrik quhet kapacitet zgjerimi, i shprehur në ml/gram. Pasi trashësi i bentonitit thith ujin dhe fryhet, vëllimi mund të arrijë disa herë ose dhjetë herë më shumë se para thithjes së ujit, kështu që ka një pezullim të mirë dhe për shkak se është pluhur me madhësi grimcash më të imta, është i ndryshëm nga pluhurat e tjerë në veshje. sistemi. Trupi ka përzierje të mirë. Përveç kësaj, ndërsa prodhon pezullim, ai mund të nxisë pluhurat e tjerë për të prodhuar një efekt të caktuar anti-shtresor, kështu që është shumë e dobishme për të përmirësuar stabilitetin e ruajtjes së sistemit.

Por shumë bentonite me bazë natriumi transformohen nga bentoniti me bazë kalciumi përmes konvertimit të natriumit. Në të njëjtën kohë të natriumizimit, do të prodhohet një numër i madh i joneve pozitive si jonet e kalciumit dhe jonet e natriumit. Nëse përmbajtja e këtyre kationeve në sistem është shumë e lartë, një sasi e madhe neutralizimi i ngarkesës do të gjenerohet në ngarkesat negative në sipërfaqen e emulsionit, kështu që në një masë të caktuar mund të shkaktojë efekte anësore si ënjtje dhe flokulim të emulsioni. Nga ana tjetër, këto jone kalciumi do të kenë gjithashtu efekte anësore në shpërndarësin e kripës së natriumit (ose shpërndarësin polifosfat), duke bërë që këta dispersues të precipitojnë në sistemin e veshjes, duke çuar përfundimisht në humbjen e shpërndarjes, duke e bërë veshjen më të trashë, më të trashë ose madje. më të trashë. Kanë ndodhur reshje të forta dhe flokulim. Për më tepër, efekti trashues i bentonitit mbështetet kryesisht në pluhur për të thithur ujin dhe për të zgjeruar për të prodhuar suspension, kështu që do të sjellë një efekt të fortë tiksotropik në sistemin e veshjes, i cili është shumë i pafavorshëm për veshjet që kërkojnë efekte të mira nivelimi. Prandaj, trashësuesit inorganik të bentonitit përdoren rrallë në bojërat latex, dhe vetëm një sasi e vogël përdoret si trashës në bojërat e lateksit me cilësi të ulët ose bojërat e lateksit të krehur. Megjithatë, vitet e fundit, disa të dhëna kanë treguar se BENTONE®LT e Hemmings. Hektoriti i modifikuar dhe i rafinuar organikisht ka efekte të mira kundër sedimentimit dhe atomizimit kur aplikohet në sistemet e spërkatjes pa ajër të bojës latex.

(2) Eter celuloz:

Eteri celuloz është një polimer natyral i lartë i formuar nga kondensimi i β-glukozës. Duke përdorur karakteristikat e grupit hidroksil në unazën e glukozilit, celuloza mund t'i nënshtrohet reaksioneve të ndryshme për të prodhuar një sërë derivatesh. Midis tyre fitohen reaksione esterifikimi dhe eterifikimi. Esteri i celulozës ose derivatet e eterit të celulozës janë derivatet më të rëndësishëm të celulozës. Produktet e përdorura zakonisht janë celuloza karboksimetil,hidroksietil celulozë, metil celulozë, hidroksipropil metil celulozë dhe kështu me radhë. Për shkak se celuloza karboksimetil përmban jone natriumi që treten lehtësisht në ujë, ajo ka rezistencë të dobët ndaj ujit dhe numri i zëvendësuesve në zinxhirin e saj kryesor është i vogël, kështu që dekompozohet lehtësisht nga korrozioni bakterial, duke zvogëluar viskozitetin e tretësirës ujore dhe duke e bërë atë me erë të keqe, etj. Dukuri, e përdorur rrallë në bojë latex, zakonisht përdoret në bojë ngjitëse polivinil alkool dhe stuko me cilësi të ulët. Shpejtësia e tretjes në ujë të metilcelulozës është përgjithësisht pak më e ulët se ajo e hidroksietilcelulozës. Përveç kësaj, mund të ketë një sasi të vogël të lëndës së patretshme gjatë procesit të shpërbërjes, e cila do të ndikojë në pamjen dhe ndjesinë e filmit të veshjes, kështu që përdoret rrallë në bojën latex. Megjithatë, tensioni sipërfaqësor i tretësirës ujore metil është pak më i ulët se ai i tretësirave të tjera ujore të celulozës, kështu që është një trashës i mirë i celulozës që përdoret në stuko. Hidroksipropil metilceluloza është gjithashtu një trashës celuloze që përdoret gjerësisht në fushën e stukoit dhe tani përdoret kryesisht në stuko me bazë çimento ose gëlqere (ose lidhës të tjerë inorganik). Hidroksietil celuloza përdoret gjerësisht në sistemet e bojës latex për shkak të tretshmërisë së mirë në ujë dhe mbajtjes së ujit. Krahasuar me celulozat e tjera, ka më pak efekt në performancën e filmit të veshjes. Përparësitë e celulozës hidroksietil përfshijnë efikasitetin e lartë të pompimit, përputhshmërinë e mirë, stabilitetin e mirë të ruajtjes dhe stabilitetin e mirë të viskozitetit të pH. Disavantazhet janë rrjedhshmëria e dobët e nivelimit dhe rezistenca e dobët ndaj spërkatjes. Për të përmirësuar këto mangësi, është shfaqur modifikimi hidrofobik. Hidroksietilceluloza e lidhur me seksin (HMHEC) si NatrosolPlus330, 331

(3) Polikarboksilatet:

Në këtë polikarboksilate, pesha e lartë molekulare është një trashës, dhe pesha e ulët molekulare është një shpërndarës. Ato thithin kryesisht molekulat e ujit në zinxhirin kryesor të sistemit, gjë që rrit viskozitetin e fazës së shpërndarë; Përveç kësaj, ato gjithashtu mund të absorbohen në sipërfaqen e grimcave të lateksit për të formuar një shtresë veshjeje, e cila rrit madhësinë e grimcave të lateksit, trash shtresën e hidratimit të lateksit dhe rrit viskozitetin e fazës së brendshme të lateksit. Megjithatë, ky lloj trashësi ka një efikasitet trashjeje relativisht të ulët, kështu që eliminohet gradualisht në aplikimet e veshjes. Tani ky lloj trashësi përdoret kryesisht në trashjen e pastës së ngjyrave, sepse pesha e tij molekulare është relativisht e madhe, kështu që është e dobishme për shpërndarjen dhe qëndrueshmërinë e ruajtjes së pastës së ngjyrave.

(4) Trashes i fryrë nga alkali:

Ekzistojnë dy lloje kryesore të trashësuesve të fryrë nga alkali: trashësuesit e zakonshëm të fryrë nga alkali dhe trashësuesit shoqërues të fryrë nga alkali. Dallimi më i madh midis tyre është ndryshimi në monomerët e lidhur që përmbahen në zinxhirin kryesor molekular. Trashësit asociativë të fryrë nga alkali kopolimerizohen me monomerë asociativë që mund të përthithin njëri-tjetrin në strukturën e zinxhirit kryesor, kështu që pas jonizimit në tretësirë ​​ujore, mund të ndodhë adsorbimi intra-molekular ose ndër-molekular, duke bërë që viskoziteti i sistemit të rritet me shpejtësi.

a. Trashes i zakonshëm i fryrë nga alkali:

Lloji kryesor përfaqësues i produktit të trashësuesit të zakonshëm të fryrë nga alkali është ASE-60. ASE-60 kryesisht miraton kopolimerizimin e acidit metakrilik dhe akrilatit etilik. Gjatë procesit të kopolimerizimit, acidi metakrilik përbën rreth 1/3 e përmbajtjes së ngurtë, sepse prania e grupeve karboksil bën që zinxhiri molekular të ketë një shkallë të caktuar hidrofiliteti dhe neutralizon procesin e formimit të kripës. Për shkak të zmbrapsjes së ngarkesave, zinxhirët molekularë zgjerohen, gjë që rrit viskozitetin e sistemit dhe prodhon një efekt trashjeje. Megjithatë, ndonjëherë pesha molekulare është shumë e madhe për shkak të veprimit të agjentit ndërlidhës. Gjatë procesit të zgjerimit të zinxhirit molekular, zinxhiri molekular nuk shpërndahet mirë në një periudhë të shkurtër kohe. Gjatë procesit të ruajtjes afatgjatë, zinxhiri molekular shtrihet gradualisht, gjë që sjell pas-trashje të viskozitetit. Përveç kësaj, për shkak se ka pak monomerë hidrofobikë në zinxhirin molekular të këtij lloji trashësuesi, nuk është e lehtë të gjenerohet kompleksim hidrofobik midis molekulave, kryesisht për të bërë adsorbimin reciprok intramolekular, kështu që ky lloj trashësi ka efikasitet të ulët trashjeje, kështu që është përdoret rrallë vetëm. Përdoret kryesisht në kombinim me trashësues të tjerë.

b. Trashes alkali i ënjtjes së tipit asociacion (concord):

Ky lloj trashësi tani ka shumë varietete për shkak të përzgjedhjes së monomerëve shoqërues dhe dizajnit të strukturës molekulare. Struktura e saj kryesore e zinxhirit është gjithashtu e përbërë kryesisht nga acidi metakrilik dhe akrilat etilik, dhe monomerët shoqërues janë si antena në strukturë, por vetëm një sasi e vogël e shpërndarjes. Janë këto monomere shoqëruese si tentakulat e oktapodit që luajnë rolin më të rëndësishëm në efikasitetin e trashjes së trashës. Grupi karboksil në strukturë neutralizohet dhe krijon kripë, dhe zinxhiri molekular është gjithashtu si një trashës i zakonshëm i fryrë nga alkali. Ndodh i njëjti zmbrapsje e ngarkesës, në mënyrë që zinxhiri molekular të shpaloset. Monomeri shoqërues në të gjithashtu zgjerohet me zinxhirin molekular, por struktura e tij përmban zinxhirë hidrofilë dhe zinxhirë hidrofobikë, kështu që një strukturë e madhe micellare e ngjashme me surfaktantët do të gjenerohet në molekulë ose midis molekulave. Këto micela prodhohen nga adsorbimi i ndërsjellë i monomereve të asociimit, dhe disa monomere të asociimit thithin njëri-tjetrin përmes efektit urë të grimcave të emulsionit (ose grimcave të tjera). Pasi të prodhohen micelat, ato fiksojnë grimcat e emulsionit, grimcat e molekulës së ujit ose grimcat e tjera në sistem në një gjendje relativisht statike ashtu si lëvizja e mbylljes, në mënyrë që lëvizshmëria e këtyre molekulave (ose grimcave) të dobësohet dhe viskoziteti i sistemi rritet. Prandaj, efikasiteti i trashjes së këtij lloji të trashësuesit, veçanërisht në bojërat latex me përmbajtje të lartë emulsioni, është shumë më i lartë se ai i trashësuesve të zakonshëm të fryrë nga alkali, kështu që përdoret gjerësisht në bojërat latex. Përfaqësuesi kryesor i produktit Lloji është TT-935.

(5) Agjent shoqërues për trashje dhe nivelim poliuretani (ose polieter):

Në përgjithësi, trashësuesit kanë peshë molekulare shumë të lartë (të tilla si celuloza dhe acidi akrilik), dhe zinxhirët e tyre molekularë shtrihen në tretësirë ​​ujore për të rritur viskozitetin e sistemit. Pesha molekulare e poliuretanit (ose polieterit) është shumë e vogël, dhe kryesisht formon një lidhje përmes ndërveprimit të forcës van der Waals të segmentit lipofilik midis molekulave, por kjo forcë lidhëse është e dobët dhe lidhja mund të bëhet nën forca e jashtme. Ndarja, duke ulur kështu viskozitetin, është e favorshme për nivelimin e filmit të veshjes, kështu që mund të luajë rolin e agjentit nivelues. Kur forca e prerjes eliminohet, ajo mund të rifillojë shpejt lidhjen dhe viskoziteti i sistemit rritet. Ky fenomen është i dobishëm për të reduktuar viskozitetin dhe për të rritur nivelimin gjatë ndërtimit; dhe pas humbjes së forcës prerëse, viskoziteti do të rikthehet menjëherë për të rritur trashësinë e filmit të veshjes. Në aplikimet praktike, ne jemi më të shqetësuar për efektin e trashjes së trashësuesve të tillë shoqërues në emulsionet polimer. Grimcat kryesore të lateksit të polimerit marrin pjesë gjithashtu në lidhjen e sistemit, në mënyrë që ky lloj agjenti trashësues dhe nivelues të ketë gjithashtu një efekt të mirë trashësues (ose nivelues) kur është më i ulët se përqendrimi i tij kritik; kur përqendrimi i këtij lloji të agjentit trash dhe nivelues Kur ai është më i lartë se përqendrimi i tij kritik në ujë të pastër, ai mund të krijojë shoqata në vetvete dhe viskoziteti rritet me shpejtësi. Prandaj, kur ky lloj agjenti trashës dhe nivelues është më i ulët se përqendrimi i tij kritik, sepse grimcat e lateksit marrin pjesë në lidhjen e pjesshme, sa më e vogël të jetë madhësia e grimcave të emulsionit, aq më i fortë është lidhja dhe viskoziteti i tij do të rritet me rritjen e sasia e emulsionit. Përveç kësaj, disa dispersant (ose trashës akrilik) përmbajnë struktura hidrofobike dhe grupet e tyre hidrofobike ndërveprojnë me ato të poliuretanit, kështu që sistemi formon një strukturë të madhe rrjeti, e cila është e favorshme për trashje.

2. Efektet e trashësuesve të ndryshëm në rezistencën ndaj ndarjes së ujit të bojës latex

Në hartimin e formulimit të bojrave me bazë uji, përdorimi i trashësuesve është një lidhje shumë e rëndësishme, e cila lidhet me shumë veti të bojrave latex, si ndërtimi, zhvillimi i ngjyrës, ruajtja dhe pamja. Këtu fokusohemi në ndikimin e përdorimit të trashësve në ruajtjen e bojës latex. Nga hyrja e mësipërme, mund të dimë se bentoniti dhe polikarboksilatet: trashësuesit përdoren kryesisht në disa veshje të veçanta, të cilat nuk do të diskutohen këtu. Ne do të diskutojmë kryesisht trashësuesit më të përdorur të celulozës, ënjtjes së alkalit dhe poliuretanit (ose polieterit), të vetëm dhe të kombinuar, ndikojnë në rezistencën ndaj ndarjes së ujit të bojrave latex.

Megjithëse trashja vetëm me hidroksietil celulozë është më serioze në ndarjen e ujit, është e lehtë të përzihet në mënyrë të barabartë. Përdorimi i vetëm i trashjes së fryrjes së alkalit nuk ka ndarje uji dhe reshje, por trashje serioze pas trashjes. Një përdorim i vetëm i trashjes poliuretani, megjithëse ndarja e ujit dhe pas trashjes. Trashja nuk është serioze, por precipitati i prodhuar prej tij është relativisht i vështirë dhe i vështirë për t'u trazuar. Dhe përvetëson celulozë hidroksietil dhe përbërës trashjeje të fryrjes së alkalit, pa trashje pas, pa reshje të forta, të lehta për t'u trazuar, por ka edhe një sasi të vogël uji. Megjithatë, kur hidroksietil celuloza dhe poliuretani përdoren për t'u trashur, ndarja e ujit është më serioze, por nuk ka reshje të forta. Trashja e fryrë nga alkali dhe poliuretani përdoren së bashku, megjithëse ndarja e ujit në thelb nuk është ndarje e ujit, por pas trashjes, dhe sedimenti në fund është i vështirë për t'u trazuar në mënyrë të barabartë. Dhe i fundit përdor një sasi të vogël celuloze hidroksietil me fryrje alkali dhe trashje poliuretani për të pasur një gjendje uniforme pa reshje dhe ndarje uji. Mund të shihet se në sistemin e emulsionit të pastër akrilik me hidrofobi të fortë, është më serioze të trashet faza ujore me celulozë hidrofilike hidroksietil, por ajo mund të trazohet lehtësisht në mënyrë të barabartë. Përdorimi i vetëm i fryrjes hidrofobike të alkalit dhe trashjes së poliuretanit (ose përbërjes së tyre), megjithëse performanca kundër ndarjes së ujit është më e mirë, por të dyja trashen më pas, dhe nëse ka reshje, quhet reshje e fortë, e cila është e vështirë të përzihet në mënyrë të barabartë. Përdorimi i trashjes së përbërjes së celulozës dhe poliuretanit, për shkak të dallimit më të madh në vlerat hidrofile dhe lipofile, rezulton në ndarjen dhe reshjet më serioze të ujit, por sedimenti është i butë dhe i lehtë për t'u trazuar. Formula e fundit ka performancën më të mirë kundër ndarjes së ujit për shkak të një ekuilibri më të mirë midis hidrofilit dhe lipofilit. Natyrisht, në procesin aktual të hartimit të formulës, duhet të merren parasysh edhe llojet e emulsioneve dhe agjentëve lagështues dhe shpërndarës dhe vlerat e tyre hidrofile dhe lipofilike. Vetëm kur ato arrijnë një ekuilibër të mirë, sistemi mund të jetë në një gjendje ekuilibri termodinamik dhe të ketë një rezistencë të mirë ndaj ujit.

Në sistemin e trashjes, trashja e fazës ujore shoqërohet ndonjëherë me rritjen e viskozitetit të fazës së vajit. Për shembull, ne përgjithësisht besojmë se trashësuesit e celulozës trashësojnë fazën e ujit, por celuloza shpërndahet në fazën e ujit


Koha e postimit: Dhjetor-29-2022
Biseda Online WhatsApp!