"Wakala" watano wa mipako ya maji!

muhtasari

1. Wakala wa kulowesha na kutawanya

2. Defoamer

3. Mzito

4. Viongezeo vya kutengeneza filamu

5. Viongezeo vingine

Wakala wa kulowesha na kutawanya

Mipako inayotokana na maji hutumia maji kama kiyeyusho au mtawanyiko, na maji yana kipenyo kikubwa cha dielectri, hivyo mipako inayotokana na maji hutunzwa hasa na msukosuko wa kielektroniki wakati safu mbili za umeme zinapoingiliana.

Kwa kuongeza, katika mfumo wa mipako ya maji, mara nyingi kuna polima na surfactants zisizo za ionic, ambazo hupigwa kwenye uso wa kujaza rangi, kutengeneza kizuizi cha steric na kuimarisha utawanyiko. Kwa hiyo, rangi za maji na emulsions hupata matokeo thabiti kupitia hatua ya pamoja ya kukataa umeme na kizuizi cha steric. Hasara yake ni upinzani duni wa elektroliti, haswa kwa elektroliti za bei ya juu.

1.1 Wakala wa kulowesha maji

Wakala wa mvua kwa ajili ya mipako ya maji hugawanywa katika anionic na nonionic.

Mchanganyiko wa wakala wa mvua na wakala wa kutawanya unaweza kufikia matokeo bora. Kiasi cha wakala wa mvua kwa ujumla ni chache kwa elfu. Athari yake mbaya ni povu na kupunguza upinzani wa maji wa filamu ya mipako.

Mojawapo ya mwelekeo wa maendeleo ya mawakala wa mvua ni kuchukua nafasi ya polyoxyethilini alkili (benzene) phenol etha (APEO au APE) mawakala wa wetting, kwa sababu inasababisha kupungua kwa homoni za kiume katika panya na kuingilia kati na endocrine. Etha za phenoli za polyoxyethilini alkili (benzene) hutumika sana kama vimiminia wakati wa upolimishaji wa emulsion.

Waathiriwa pacha pia ni maendeleo mapya. Ni molekuli mbili za amphiphilic zilizounganishwa na spacer. Kipengele kinachojulikana zaidi cha viambata vya seli-mbili ni kwamba ukolezi muhimu wa micelle (CMC) ni zaidi ya mpangilio wa chini wa ukubwa kuliko ule wa viambata vyao vya "seli moja", ikifuatiwa na ufanisi wa juu. Kama vile TEGO Twin 4000, ni kiboreshaji cha siloxane chembe pacha, na ina povu isiyo imara na sifa za kutoa povu.

1.2 Mtawanyiko

Visambazaji vya rangi ya mpira vimegawanywa katika makundi manne: wasambazaji wa phosphate, wasambazaji wa homopolymer wa polyacid, wasambazaji wa copolymer wa polyacid na wasambazaji wengine.

Visambazaji vya fosfati vinavyotumika sana ni polifosfati, kama vile sodiamu hexametafosfati, polifosfati ya sodiamu (Calgon N, bidhaa ya Kampuni ya Kemikali ya BK Giulini nchini Ujerumani), potasiamu tripolyfosfati (KTPP) na tetrapotassium pyrofosfati (TKPP).

Utaratibu wa hatua yake ni kuleta utulivu wa kukataza kwa umeme kwa njia ya kuunganisha hidrojeni na adsorption ya kemikali. Faida yake ni kwamba kipimo ni cha chini, karibu 0.1%, na ina athari nzuri ya utawanyiko kwenye rangi ya isokaboni na vichungi. Lakini pia kuna mapungufu: moja, pamoja na ongezeko la thamani ya pH na joto, polyphosphate ni hidrolisisi kwa urahisi, husababisha utulivu wa muda mrefu wa uhifadhi mbaya; Ufutaji usio kamili wa kati utaathiri gloss ya rangi ya mpira ya glossy.

Kisambazaji 1 cha Phosphate

Visambazaji vya phosphate esta huimarisha utawanyiko wa rangi, ikijumuisha rangi tendaji kama vile oksidi ya zinki. Katika uundaji wa rangi ya gloss, inaboresha gloss na usafi. Tofauti na viungio vingine vya kulowesha na kutawanya, nyongeza ya visambazaji vya esta ya phosphate haiathiri mnato wa KU na ICI wa mipako.

Kisambazaji cha homopolymer ya polyacid, kama vile Tamol 1254 na Tamol 850, Tamol 850 ni homopolymer ya asidi ya methakriliki.

Kisambazaji cha polima ya asidi ya polima, kama vile Orotan 731A, ambayo ni kopolima ya diisobutylene na asidi ya maleic. Sifa za aina hizi mbili za visambazaji ni kwamba hutoa mtawanyiko wenye nguvu au kutia nanga kwenye uso wa rangi na vichungi, kuwa na minyororo mirefu ya molekuli kuunda kizuizi cha steric, na kuwa na umumunyifu wa maji kwenye ncha za mnyororo, na zingine huongezewa na msukumo wa kielektroniki. kufikia matokeo thabiti. Ili kufanya visambazaji kuwa na utawanyiko mzuri, uzito wa Masi lazima udhibitiwe madhubuti. Ikiwa uzito wa Masi ni mdogo sana, kutakuwa na kizuizi cha kutosha cha steric; ikiwa uzito wa Masi ni kubwa sana, flocculation itatokea. Kwa visambazaji vya polyacrylate, athari bora ya utawanyiko inaweza kupatikana ikiwa kiwango cha upolimishaji ni 12-18.

Aina zingine za visambazaji, kama vile AMP-95, vina jina la kemikali la 2-amino-2-methyl-1-propanol. Kikundi cha amino kinatangazwa juu ya uso wa chembe za isokaboni, na kikundi cha hidroksili kinaenea hadi kwenye maji, ambayo ina jukumu la kuleta utulivu kupitia kizuizi cha steric. Kutokana na ukubwa wake mdogo, kizuizi cha steric ni mdogo. AMP-95 kimsingi ni kidhibiti cha pH.

Katika miaka ya hivi karibuni, utafiti juu ya dispersants imeshinda tatizo la flocculation unaosababishwa na uzito mkubwa wa Masi, na maendeleo ya uzito wa juu wa Masi ni moja ya mwelekeo. Kwa mfano, kisambazaji cha juu cha uzito wa Masi EFKA-4580 kinachozalishwa na upolimishaji wa emulsion kimetengenezwa mahsusi kwa ajili ya mipako ya viwanda inayotokana na maji, inayofaa kwa utawanyiko wa rangi ya kikaboni na isokaboni, na ina upinzani mzuri wa maji.

Vikundi vya amino vina mshikamano mzuri wa rangi nyingi kupitia msingi wa asidi au uunganishaji wa hidrojeni. Kisambazaji cha kuzuia copolymer chenye asidi ya aminokriliki kama kikundi cha kutia nanga kimezingatiwa.

2 Kisambazaji chenye dimethylaminoethyl methacrylate kama kikundi cha kutia nanga

Kiongezeo cha kulowesha na kutawanya cha Tego Dispers 655 hutumiwa katika rangi za magari zinazosambazwa na maji si tu kuelekeza rangi bali pia kuzuia poda ya alumini kuathiriwa na maji.

Kutokana na matatizo ya kimazingira, mawakala wa kulowesha na kutawanya wanayoweza kuoza vimeundwa, kama vile EnviroGem AE mfululizo wa mawakala wa kulowesha na kutawanya wa seli mbili, ambazo ni mawakala wa kutoa unyevu kidogo na kutawanya.

Defoamer

Kuna aina nyingi za defoam za jadi za rangi za maji, ambazo kwa ujumla zimegawanywa katika makundi matatu: defoamers ya mafuta ya madini, defoamers ya polysiloxane na defoamers nyingine.

Defoam za mafuta ya madini hutumiwa kwa kawaida, hasa katika rangi za mpira za gorofa na nusu-gloss.

Vipovu vya polysiloxane vina mvutano wa chini wa uso, uwezo wa kutoa povu na kuzuia povu, na haviathiri kung'aa, lakini vinapotumiwa vibaya, vitasababisha kasoro kama vile kupungua kwa filamu ya mipako na uwezo duni wa kupatana tena.

Defoamers ya jadi ya rangi ya maji haiendani na awamu ya maji ili kufikia madhumuni ya kufuta, hivyo ni rahisi kuzalisha kasoro za uso katika filamu ya mipako.

Katika miaka ya hivi karibuni, defoam za kiwango cha Masi zimetengenezwa.

Wakala huu wa kuzuia povu ni polima inayoundwa kwa kuunganisha moja kwa moja vitu amilifu vya antifoaming kwenye dutu ya mbebaji. Mlolongo wa molekuli ya polima ina kikundi cha hydroxyl ya unyevu, dutu inayofanya kazi ya defoaming inasambazwa karibu na molekuli, dutu hai si rahisi kuunganisha, na utangamano na mfumo wa mipako ni nzuri. Vipunguzi vile vya kiwango cha molekuli ni pamoja na mafuta ya madini - safu ya FoamStar A10, iliyo na silicon - safu ya FoamStar A30, na polima zisizo za silicon, zisizo za mafuta - safu ya FoamStar MF.

Defoamer hii ya kiwango cha molekuli hutumia polima ya nyota iliyopandikizwa zaidi kama kiboreshaji kisichooana na imepata matokeo mazuri katika utumizi wa mipako ya maji. The Air Products defoamer-grade molekuli iliyoripotiwa na Stout et al. ni wakala wa kudhibiti povu kulingana na asetilini glikoli na defoamer yenye sifa zote mbili za unyevu, kama vile Surfynol MD 20 na Surfynol DF 37.

Kwa kuongezea, ili kukidhi mahitaji ya kutengeneza mipako ya sifuri-VOC, pia kuna defoam zisizo na VOC, kama vile Agitan 315, Agitan E 255, nk.

kinene

Kuna aina nyingi za vinene, vinavyotumika kwa sasa ni etha selulosi na viambajengo vyake vizito, vinene vya alkali-swellable (HASE) na vinene vya polyurethane (HEUR).

3.1. Selulosi etha na derivatives yake

Selulosi ya Hydroxyethyl (HEC)ilitolewa viwandani kwa mara ya kwanza na Kampuni ya Union Carbide mnamo 1932, na ina historia ya zaidi ya miaka 70.

Kwa sasa, viambata vizito vya etha ya selulosi na viambajengo vyake hasa ni pamoja na hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), methyl hydroxypropyl Base cellulose (MHPC), methyl cellulose (MC) na xanthan gum. nk, hizi ni thickeners zisizo za ionic, na pia ni za thickeners zisizohusishwa na awamu ya maji. Miongoni mwao, HEC ndiyo inayotumiwa zaidi katika rangi ya mpira.

3.2 Kinene chenye uvimbe wa alkali

Vinene vyenye uvimbe wa alkali vimegawanywa katika makundi mawili: vizito vya alkali-swellable visivyohusishwa (ASE) na vizito vya alkali-swellable (HASE), ambavyo ni vizito vya anionic. ASE isiyohusishwa ni emulsion ya uvimbe ya alkali ya polyacrylate.

3.3. Kinene cha polyurethane na kinene kilichorekebishwa kwa hidrofobu kisicho na polyurethane

Kinene cha polyurethane, kinachojulikana kama HEUR, ni polima inayomumunyisha maji ya polyurethane iliyorekebishwa na kikundi cha haidrofobi, ambayo ni ya kinene cha ushirika kisicho na ioni.

HEUR inajumuisha sehemu tatu: kikundi cha hydrophobic, mnyororo wa hydrophilic na kikundi cha polyurethane.

Kikundi cha haidrofobu kina jukumu la ushirika na ndio sababu kuu ya unene, kawaida oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol, nk.

Hata hivyo, kiwango cha ubadilishaji wa vikundi vya haidrofobi katika ncha zote mbili za HEUR zinazopatikana kibiashara ni cha chini kuliko 0.9, na bora zaidi ni 1.7 pekee. Masharti ya mmenyuko yanapaswa kudhibitiwa madhubuti ili kupata kinene cha polyurethane na usambazaji mwembamba wa uzito wa Masi na utendaji thabiti. HEUR nyingi huundwa kwa upolimishaji wa hatua kwa hatua, kwa hivyo HEUR zinazopatikana kibiashara kwa ujumla ni mchanganyiko wa uzani mpana wa molekuli.

Kando na vinene vizito vya poliurethane vilivyoelezewa hapo juu, pia kuna vinene vishirikishi vya sega vya polyurethane. Kinachojulikana kama ushirika wa kuchana polyurethane thickener inamaanisha kuwa kuna kikundi cha haidrofobu katikati ya kila molekuli nzito. Vinene kama vile SCT-200 na SCT-275 nk.

Wakati wa kuongeza kiwango cha kawaida cha vikundi vya haidrofobu, kuna vikundi 2 tu vya haidrofobu, kwa hivyo kinene cha amino kilichobadilishwa haidrofobu si tofauti sana na HEUR, kama vile Optiflo H 500, angalia Mchoro 3.

Ikiwa vikundi zaidi vya haidrofobu vinaongezwa, kama vile hadi 8%, hali ya athari inaweza kubadilishwa ili kutoa vinene vya amino na vikundi vingi vya haidrofobu vilivyozuiwa. Bila shaka, hii pia ni mchanganyiko wa kuchana.

Kinene hiki cha amino kilichobadilishwa haidrofobi kinaweza kuzuia mnato wa rangi kutoka kwa kushuka kwa sababu ya kuongezwa kwa kiasi kikubwa cha viboreshaji na vimumunyisho vya glikoli wakati kulinganisha rangi kunapoongezwa. Sababu ni kwamba vikundi vikali vya hydrophobic vinaweza kuzuia uharibifu, na vikundi vingi vya hydrophobic vina ushirika wenye nguvu.