резиме
1. Средство за влажење и дисперговање
2. Дефоамер
3. Згушњивач
4. Адитиви за формирање филма
5. Остали адитиви
Средство за влажење и дисперговање
Премази на бази воде користе воду као растварач или дисперзиони медијум, а вода има велику диелектричну константу, тако да се премази на бази воде углавном стабилизују електростатичким одбијањем када се електрични двоструки слој преклапа.
Поред тога, у систему премаза на бази воде, често постоје полимери и нејонски сурфактанти, који се адсорбују на површини пигментног пунила, формирајући стеричне сметње и стабилизујући дисперзију. Дакле, боје и емулзије на бази воде постижу стабилне резултате кроз заједничко деловање електростатичког одбијања и стеричне сметње. Његов недостатак је лоша отпорност електролита, посебно за скупе електролите.
1.1 Средство за влажење
Средства за влажење премаза на бази воде деле се на ањонска и нејонска.
Комбинација средства за влажење и средства за дисперговање може постићи идеалне резултате. Количина средства за влажење је углавном неколико промила. Његов негативни ефекат је стварање пене и смањење водоотпорности премазног филма.
Један од трендова развоја средстава за влажење је да постепено замењују средства за влажење полиоксиетилен алкил (бензен) фенол етар (АПЕО или АПЕ), јер то доводи до смањења мушких хормона код пацова и омета ендокрину. Полиоксиетилен алкил (бензен) фенол етри се широко користе као емулгатори током емулзионе полимеризације.
Двоструки сурфактанти су такође нови развој. То су два амфифилна молекула повезана одстојником. Најзначајнија карактеристика двоћелијских сурфактаната је да је критична концентрација мицела (ЦМЦ) више од реда величине нижа од оне њихових површински активних супстанци са "једном ћелијом", праћена високом ефикасношћу. Као што је ТЕГО Твин 4000, то је двоћелијски силоксански сурфактант и има нестабилну пену и својства против пене.
1.2 Дисперзант
Дисперзанти за латекс боје су подељени у четири категорије: фосфатни дисперзанти, поликисели хомополимерни дисперзанти, поликисели кополимер дисперзанти и други дисперзанти.
Најраспрострањенији фосфатни дисперзанти су полифосфати, као што су натријум хексаметафосфат, натријум полифосфат (Цалгон Н, производ БК Гиулини Цхемицал Цомпани у Немачкој), калијум триполифосфат (КТПП) и тетракалијум пирофосфат (ТКПП).
Механизам његовог деловања је да стабилизује електростатичко одбијање кроз водоничну везу и хемијску адсорпцију. Његова предност је што је доза мала, око 0,1%, и има добар дисперзиони ефекат на неорганске пигменте и пунила. Али постоје и недостаци: онај, уз подизање пХ вредности и температуре, полифосфат се лако хидролизује, узрокује лошу дуготрајну стабилност складиштења; Непотпуно растварање у медијуму ће утицати на сјај сјајне латекс боје.
1 Фосфатни дисперзант
Дисперзанти фосфатног естра стабилизују пигментне дисперзије, укључујући реактивне пигменте као што је цинк оксид. У формулацијама сјајних боја, побољшава сјај и могућност чишћења. За разлику од других адитива за влажење и дисперговање, додатак фосфатних естарских дисперзаната не утиче на КУ и ИЦИ вискозитет премаза.
Поликисели хомополимерни дисперзанти, као што су Тамол 1254 и Тамол 850, Тамол 850 је хомополимер метакрилне киселине.
Поликисели кополимер дисперзант, као што је Оротан 731А, који је кополимер диизобутилена и малеинске киселине. Карактеристике ове две врсте дисперзаната су да производе снажну адсорпцију или сидрење на површини пигмената и пунила, имају дуже молекуларне ланце да формирају стеричне сметње и имају растворљивост у води на крајевима ланца, а неки су допуњени електростатичким одбијањем до постићи стабилне резултате. Да би дисперзант имао добру дисперзибилност, молекулска тежина мора бити строго контролисана. Ако је молекулска тежина премала, биће недовољна стерична препрека; ако је молекулска тежина превелика, доћи ће до флокулације. За полиакрилатне дисперзанте најбољи ефекат дисперзије се може постићи ако је степен полимеризације 12-18.
Друге врсте дисперзаната, као што је АМП-95, имају хемијско име 2-амино-2-метил-1-пропанол. Амино група се адсорбује на површини неорганских честица, а хидроксилна група се протеже до воде, која игра стабилизујућу улогу кроз стеричне сметње. Због мале величине, стерична препрека је ограничена. АМП-95 је углавном пХ регулатор.
Последњих година, истраживањем дисперзанта је превазиђен проблем флокулације изазване високом молекулском тежином, а развој високе молекулске масе је један од трендова. На пример, дисперзант високе молекуларне тежине ЕФКА-4580 произведен емулзионом полимеризацијом је специјално развијен за индустријске премазе на бази воде, погодан за органску и неорганску дисперзију пигмента, и има добру водоотпорност.
Амино групе имају добар афинитет за многе пигменте путем киселинско-базне или водоничне везе. Обраћена је пажња на блок кополимер дисперзант са аминоакрилном киселином као анкерском групом.
2 Дисперзант са диметиламиноетил метакрилатом као причврсном групом
Тего Дисперс 655 адитив за влажење и дисперговање се користи у аутомобилским бојама на бази воде не само да оријентише пигменте већ и да спречи реакцију алуминијумског праха са водом.
Због забринутости за животну средину, развијени су биоразградиви агенси за влажење и дисперговање, као што су агенси за влажење и дисперговање са две ћелије ЕнвироГем АЕ серије, који су агенси за влажење и дисперговање са ниским степеном пене.
Дефоамер
Постоји много врста традиционалних средстава против пене на бази воде, који су генерално подељени у три категорије: средства против пене минералног уља, средства против пене од полисилоксана и други средства против пене.
Средства против пене минералног уља се обично користе, углавном у равним и полусјајним латекс бојама.
Полисилоксански пениоци имају ниску површинску напетост, јаку способност пене и против пене, и не утичу на сјај, али када се неправилно користе, узроковаће дефекте као што су скупљање филма премаза и лоша могућност поновног наношења премаза.
Традиционални уређаји за уклањање пене на бази воде су некомпатибилни са воденом фазом да би се постигла сврха пене, тако да је лако произвести површинске дефекте у филму премаза.
Последњих година развијени су противпенушачи на молекуларном нивоу.
Ово средство против пене је полимер формиран директним калемљењем активних супстанци против пене на супстанцу носача. Молекуларни ланац полимера има влажну хидроксилну групу, активна супстанца која се пени се дистрибуира око молекула, активну супстанцу није лако агрегирати, а компатибилност са системом премаза је добра. Такви противпенушачи на молекуларном нивоу укључују минерална уља — ФоамСтар А10 серија, која садржи силицијум — ФоамСтар А30 серија, и не-силицијумске полимере без уља — ФоамСтар МФ серија.
Овај молекуларни дефоамер користи суперкалемљени звездасти полимер као некомпатибилни сурфактант и постигао је добре резултате у апликацијама премаза на бази воде. Аир Продуцтс молекуларни дефоамер који су објавили Стоут ет ал. је средство за контролу пене на бази ацетилен гликола и средство против пене са оба својства влажења, као што су Сурфинол МД 20 и Сурфинол ДФ 37.
Поред тога, да би се задовољиле потребе производње премаза без ВОЦ-а, постоје и пениоци без ВОЦ-а, као што су Агитан 315, Агитан Е 255, итд.
згушњивач
Постоји много врста згушњивача, а тренутно се најчешће користе целулозни етар и његови деривати згушњивачи, асоцијативни згушњивачи који бубре на бази (ХАСЕ) и полиуретански згушњивачи (ХЕУР).
3.1. Етар целулозе и његови деривати
Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ)први пут је индустријски произведен од стране компаније Унион Царбиде 1932. године и има историју дужу од 70 година.
Тренутно, згушњивачи целулозног етра и његових деривата углавном укључују хидроксиетил целулозу (ХЕЦ), метил хидроксиетил целулозу (МХЕЦ), етил хидроксиетил целулозу (ЕХЕЦ), метил хидроксипропил базну целулозу (МХПЦ), метил целулозу (МЦ) и ксантан гум, итд., ово су нејонски згушњивачи, а такође спадају у невезане згушњиваче водене фазе. Међу њима, ХЕЦ се најчешће користи у латекс боји.
3.2 Згушњивач који бубри на бази алкалија
Згушњивачи који бубре у алкалијама су подељени у две категорије: неасоцијативни згушњивачи који бубре у алкалијама (АСЕ) и асоцијативни згушњивачи који бубре у алкалијама (ХАСЕ), који су ањонски згушњивачи. Невезани АСЕ је полиакрилатна алкална емулзија бубрења.
3.3. Полиуретански згушњивач и хидрофобно модификовани неполиуретански згушњивач
Полиуретански згушњивач, назван ХЕУР, је хидрофобна група модификована етоксиловани полиуретански водорастворни полимер, који припада нејонском асоцијативном згушњивачу.
ХЕУР се састоји од три дела: хидрофобне групе, хидрофилног ланца и полиуретанске групе.
Хидрофобна група игра улогу асоцијације и одлучујући је фактор за згушњавање, обично олеил, октадецил, додецилфенил, нонилфенол итд.
Међутим, степен супституције хидрофобних група на оба краја неких комерцијално доступних ХЕУР-а је нижи од 0,9, а најбољи је само 1,7. Услове реакције треба строго контролисати да би се добио полиуретански згушњивач са уском дистрибуцијом молекулске тежине и стабилним перформансама. Већина ХЕУР-а се синтетише постепеном полимеризацијом, тако да су комерцијално доступни ХЕУР-и генерално мешавине широких молекулских тежина.
Поред линеарних асоцијативних полиуретанских згушњивача описаних горе, постоје и чешљасти асоцијативни полиуретански згушњивачи. Такозвани чешљасти полиуретански згушњивач значи да постоји висилица хидрофобне групе у средини сваког молекула згушњивача. Такви згушњивачи као што су СЦТ-200 и СЦТ-275 итд.
Када се додаје нормална количина хидрофобних група, постоје само 2 хидрофобне групе затворене на крају, тако да се синтетисани хидрофобно модификовани амино згушњивач не разликује много од ХЕУР-а, као што је Оптифло Х 500, видети слику 3.
Ако се дода више хидрофобних група, на пример до 8%, реакциони услови се могу подесити да би се произвели амино згушњивачи са више блокираних хидрофобних група. Наравно, ово је и згушњивач за чешаљ.
Овај хидрофобно модификовани амино згушњивач може спречити пад вискозитета боје услед додавања велике количине површински активних супстанци и растварача гликола када се дода подударање боје. Разлог је тај што јаке хидрофобне групе могу спречити десорпцију, а више хидрофобних група има јаку повезаност.
Време поста: 26.12.2022