Mga pampakapal ng pintura na nakabatay sa tubig

1. Mga uri ng pampalapot at mekanismo ng pampalapot

(1) Inorganic na pampalapot:

Ang mga inorganikong pampalapot sa mga sistemang nakabatay sa tubig ay pangunahing mga luad. Tulad ng: bentonite. Ang kaolin at diatomaceous earth (ang pangunahing bahagi ay SiO2, na may porous na istraktura) ay minsan ginagamit bilang pantulong na pampalapot para sa mga pampalapot na sistema dahil sa kanilang mga katangian ng suspensyon. Ang bentonite ay mas malawak na ginagamit dahil sa mataas na water-swellability nito. Bentonite (Bentonite), na kilala rin bilang bentonite, bentonite, atbp., Ang pangunahing mineral ng bentonite ay montmorillonite na naglalaman ng isang maliit na halaga ng alkali at alkaline earth metal hydrous aluminosilicate mineral, na kabilang sa aluminosilicate group, ang pangkalahatang formula ng kemikal ay: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O. Ang pagpapalawak ng pagganap ng bentonite ay ipinahayag sa pamamagitan ng pagpapalawak ng kapasidad, iyon ay, ang dami ng bentonite pagkatapos ng pamamaga sa dilute hydrochloric acid solution ay tinatawag na expansion capacity, na ipinahayag sa ml/gram. Matapos ang bentonite thickener ay sumisipsip ng tubig at bumukol, ang volume ay maaaring umabot ng ilang beses o sampung beses na bago sumipsip ng tubig, kaya ito ay may magandang suspensyon, at dahil ito ay isang pulbos na may mas pinong laki ng butil, ito ay naiiba sa iba pang mga pulbos sa patong. sistema. Ang katawan ay may magandang miscibility. Bilang karagdagan, habang gumagawa ng suspensyon, maaari itong magmaneho ng iba pang mga pulbos upang makabuo ng isang tiyak na anti-stratification effect, kaya ito ay lubos na nakakatulong upang mapabuti ang katatagan ng imbakan ng system.

Ngunit maraming mga sodium-based na bentonite ay binago mula sa calcium-based na bentonite sa pamamagitan ng sodium conversion. Sa parehong oras ng sodiumization, isang malaking bilang ng mga positibong ions tulad ng mga calcium ions at sodium ions ay gagawin. Kung ang nilalaman ng mga cation na ito sa system ay masyadong mataas, ang isang malaking halaga ng neutralisasyon ng singil ay bubuo sa mga negatibong singil sa ibabaw ng emulsion, kaya sa isang tiyak na lawak, Ito ay maaaring magdulot ng mga side effect tulad ng pamamaga at flocculation ng ang emulsyon. Sa kabilang banda, ang mga calcium ions na ito ay magkakaroon din ng mga side effect sa sodium salt dispersant (o polyphosphate dispersant), na nagiging sanhi ng mga dispersant na ito na namuo sa coating system, na kalaunan ay humahantong sa pagkawala ng dispersion, na ginagawang mas makapal, mas makapal o maging ang coating. mas makapal. Naganap ang matinding pag-ulan at flocculation. Bilang karagdagan, ang pampalapot na epekto ng bentonite ay higit sa lahat ay umaasa sa pulbos upang sumipsip ng tubig at lumawak upang makabuo ng suspensyon, kaya't ito ay magdadala ng isang malakas na epekto ng thixotropic sa sistema ng patong, na lubhang hindi kanais-nais para sa mga coatings na nangangailangan ng mahusay na mga epekto sa leveling. Samakatuwid, ang mga inorganic na pampalapot ng bentonite ay bihirang ginagamit sa mga pintura ng latex, at isang maliit na halaga lamang ang ginagamit bilang mga pampalapot sa mga pintura na may mababang uri ng latex o mga pintura na may brush na latex. Gayunpaman, sa mga nakaraang taon, ipinakita ng ilang data na ang Hemmings' BENTONE®LT. Ang organically modified at refined hectorite ay may magandang anti-sedimentation at atomization effect kapag inilapat sa latex paint na walang hangin na spraying system.

(2) Cellulose eter:

Ang cellulose eter ay isang natural na high polymer na nabuo sa pamamagitan ng condensation ng β-glucose. Gamit ang mga katangian ng hydroxyl group sa glucosyl ring, ang selulusa ay maaaring sumailalim sa iba't ibang mga reaksyon upang makabuo ng isang serye ng mga derivatives. Kabilang sa mga ito, ang mga reaksyon ng esterification at etherification ay nakuha. Ang cellulose ester o cellulose ether derivatives ay ang pinakamahalagang cellulose derivatives. Ang mga karaniwang ginagamit na produkto ay carboxymethyl cellulose,hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose at iba pa. Dahil ang carboxymethyl cellulose ay naglalaman ng mga sodium ions na madaling natutunaw sa tubig, ito ay may mahinang paglaban sa tubig, at ang bilang ng mga substituent sa pangunahing kadena nito ay maliit, kaya madali itong nabubulok ng bacterial corrosion, na binabawasan ang lagkit ng may tubig na solusyon at ginagawa itong mabaho, atbp. Kababalaghan, bihirang ginagamit sa latex na pintura, karaniwang ginagamit sa mababang-grade na polyvinyl alcohol na pangkola na pintura at masilya. Ang rate ng pagkatunaw ng tubig ng methylcellulose sa pangkalahatan ay bahagyang mas mababa kaysa sa hydroxyethylcellulose. Bilang karagdagan, maaaring mayroong isang maliit na halaga ng hindi matutunaw na bagay sa panahon ng proseso ng paglusaw, na makakaapekto sa hitsura at pakiramdam ng coating film, kaya bihira itong ginagamit sa latex na pintura. Gayunpaman, ang pag-igting sa ibabaw ng methyl aqueous solution ay bahagyang mas mababa kaysa sa iba pang mga solusyon sa selulusa na may tubig, kaya ito ay isang mahusay na pampalapot ng selulusa na ginagamit sa masilya. Ang hydroxypropyl methylcellulose ay isa ring cellulose thickener na malawakang ginagamit sa larangan ng putty, at ngayon ay pangunahing ginagamit sa cement-based o lime-calcium-based putty (o iba pang inorganic binders). Ang hydroxyethyl cellulose ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng latex na pintura dahil sa mahusay nitong pagkatunaw ng tubig at pagpapanatili ng tubig. Kung ikukumpara sa iba pang mga celluloses, ito ay may mas kaunting epekto sa pagganap ng coating film. Ang mga bentahe ng hydroxyethyl cellulose ay kinabibilangan ng mataas na pumping efficiency, magandang compatibility, magandang storage stability, at magandang pH stability ng lagkit. Ang mga disadvantage ay hindi magandang leveling fluid at mahinang splash resistance. Upang mapabuti ang mga pagkukulang na ito, lumitaw ang hydrophobic modification. Sex-associated hydroxyethylcellulose (HMHEC) gaya ng NatrosolPlus330, 331

(3) Polycarboxylates:

Sa polycarboxylate na ito, ang mataas na molekular na timbang ay isang pampalapot, at ang mababang molekular na timbang ay isang dispersant. Pangunahing sinisipsip nila ang mga molekula ng tubig sa pangunahing kadena ng sistema, na nagpapataas ng lagkit ng dispersed phase; bilang karagdagan, maaari din silang i-adsorbed sa ibabaw ng mga particle ng latex upang bumuo ng isang patong na patong, na nagpapataas ng laki ng butil ng latex, nagpapalapot sa layer ng hydration ng latex, at nagpapataas ng lagkit ng panloob na bahagi ng latex. Gayunpaman, ang ganitong uri ng pampalapot ay may medyo mababang kahusayan ng pampalapot, kaya unti-unti itong inaalis sa mga aplikasyon ng patong. Ngayon ang ganitong uri ng pampalapot ay pangunahing ginagamit sa pampalapot ng color paste, dahil ang molecular weight nito ay medyo malaki, kaya nakakatulong ito sa dispersibility at storage stability ng color paste.

(4) Alkali-swellable na pampalapot:

Mayroong dalawang pangunahing uri ng alkali-swellable thickeners: ordinaryong alkali-swellable thickeners at nag-uugnay na alkali-swellable thickeners. Ang pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan nila ay ang pagkakaiba sa mga nauugnay na monomer na nakapaloob sa pangunahing kadena ng molekular. Ang mga nag-uugnay na alkali-swellable na pampalapot ay na-copolymerized sa mga nag-uugnay na monomer na maaaring mag-adsorb sa isa't isa sa pangunahing istraktura ng chain, kaya pagkatapos ng ionization sa aqueous solution, maaaring mangyari ang intra-molecular o inter-molecular adsorption, na nagiging sanhi ng mabilis na pagtaas ng lagkit ng system.

a. Karaniwang alkali-swellable na pampalapot:

Ang pangunahing uri ng kinatawan ng produkto ng ordinaryong alkali-swellable na pampalapot ay ASE-60. Pangunahing pinagtibay ng ASE-60 ang copolymerization ng methacrylic acid at ethyl acrylate. Sa panahon ng proseso ng copolymerization, ang methacrylic acid ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 1/3 ng solidong nilalaman, dahil ang pagkakaroon ng mga pangkat ng carboxyl ay ginagawang ang molekular na kadena ay may isang tiyak na antas ng hydrophilicity, at neutralisahin ang proseso ng pagbuo ng asin. Dahil sa pagtanggi ng mga singil, ang mga molecular chain ay pinalawak, na nagpapataas ng lagkit ng system at gumagawa ng pampalapot na epekto. Gayunpaman, kung minsan ang bigat ng molekular ay masyadong malaki dahil sa pagkilos ng ahente ng cross-linking. Sa panahon ng proseso ng pagpapalawak ng molecular chain, ang molecular chain ay hindi maayos na nakakalat sa isang maikling panahon. Sa panahon ng pangmatagalang proseso ng pag-iimbak, ang molecular chain ay unti-unting nababanat, na nagdudulot ng Post-thickening ng lagkit. Bilang karagdagan, dahil kakaunti ang mga hydrophobic monomer sa molecular chain ng ganitong uri ng pampalapot, hindi madaling makabuo ng hydrophobic complexation sa pagitan ng mga molekula, pangunahin na gumawa ng intramolecular mutual adsorption, kaya ang ganitong uri ng pampalapot ay may mababang kahusayan ng pampalapot, kaya ito ay bihirang gamitin mag-isa. Ito ay pangunahing ginagamit sa kumbinasyon ng iba pang mga pampalapot.

b. Association (concord) type alkali swelling thickener:

Ang ganitong uri ng pampalapot ngayon ay may maraming mga varieties dahil sa pagpili ng mga nag-uugnay na monomer at ang disenyo ng molekular na istraktura. Ang pangunahing istraktura ng kadena nito ay pangunahing binubuo din ng methacrylic acid at ethyl acrylate, at ang mga nag-uugnay na monomer ay parang antennae sa istraktura, ngunit isang maliit na halaga lamang ng pamamahagi. Ang mga nag-uugnay na monomer na ito tulad ng mga galamay ng octopus ang gumaganap ng pinakamahalagang papel sa kahusayan ng pampalapot ng pampalapot. Ang pangkat ng carboxyl sa istraktura ay neutralisado at bumubuo ng asin, at ang molecular chain ay katulad din ng isang ordinaryong alkali-swellable na pampalapot. Ang parehong pag-repulsion ng singil ay nangyayari, upang ang molecular chain ay nagbubukas. Ang nag-uugnay na monomer sa loob nito ay lumalawak din kasama ang molecular chain, ngunit ang istraktura nito ay naglalaman ng parehong hydrophilic chain at hydrophobic chain, kaya isang malaking micellar na istraktura na katulad ng mga surfactant ang bubuo sa molekula o sa pagitan ng mga molekula. Ang mga micelle na ito ay ginawa sa pamamagitan ng mutual adsorption ng mga monomer ng asosasyon, at ang ilang mga monomer ng asosasyon ay nag-adsorb sa isa't isa sa pamamagitan ng bridging effect ng mga particle ng emulsion (o iba pang mga particle). Matapos magawa ang mga micelles, inaayos nila ang mga particle ng emulsion, mga particle ng molekula ng tubig o iba pang mga particle sa system sa isang medyo static na estado tulad ng paggalaw ng enclosure, upang ang kadaliang mapakilos ng mga molekula (o mga particle) ay humina at ang lagkit ng tumataas ang sistema. Samakatuwid, ang kahusayan ng pampalapot ng ganitong uri ng pampalapot, lalo na sa latex na pintura na may mataas na nilalaman ng emulsyon, ay higit na nakahihigit kaysa sa ordinaryong alkali-swellable na pampalapot, kaya malawak itong ginagamit sa latex na pintura. Ang pangunahing kinatawan ng produkto Ang uri ay TT-935.

(5) Nag-uugnay na polyurethane (o polyether) pampalapot at pampatag na ahente:

Sa pangkalahatan, ang mga pampalapot ay may napakataas na molekular na timbang (tulad ng cellulose at acrylic acid), at ang kanilang mga molecular chain ay nakaunat sa may tubig na solusyon upang mapataas ang lagkit ng system. Ang molekular na timbang ng polyurethane (o polyether) ay napakaliit, at ito ay pangunahing bumubuo ng isang asosasyon sa pamamagitan ng interaksyon ng puwersa ng van der Waals ng lipophilic segment sa pagitan ng mga molekula, ngunit ang puwersa ng asosasyon na ito ay mahina, at ang pagkakaugnay ay maaaring gawin sa ilalim ng tiyak panlabas na puwersa. Ang paghihiwalay, sa gayon ay binabawasan ang lagkit, ay nakakatulong sa pag-leveling ng coating film, kaya maaari nitong gampanan ang papel ng leveling agent. Kapag naalis ang puwersa ng paggugupit, maaari itong mabilis na ipagpatuloy ang pagkakaugnay, at tumataas ang lagkit ng system. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay kapaki-pakinabang upang mabawasan ang lagkit at dagdagan ang leveling sa panahon ng konstruksiyon; at pagkatapos mawala ang puwersa ng paggugupit, ang lagkit ay maibabalik kaagad upang madagdagan ang kapal ng coating film. Sa mga praktikal na aplikasyon, mas nababahala kami tungkol sa pampalapot na epekto ng mga kaugnay na pampalapot sa mga polymer emulsion. Ang pangunahing polymer latex particle ay nakikilahok din sa samahan ng system, upang ang ganitong uri ng pampalapot at leveling agent ay mayroon ding magandang pampalapot (o leveling) na epekto kapag ito ay mas mababa kaysa sa kritikal na konsentrasyon nito; kapag ang konsentrasyon ng ganitong uri ng pampalapot at leveling agent Kapag ito ay mas mataas kaysa sa kritikal na konsentrasyon nito sa purong tubig, maaari itong bumuo ng mga asosasyon sa pamamagitan ng kanyang sarili, at ang lagkit ay mabilis na tumataas. Samakatuwid, kapag ang ganitong uri ng pampalapot at leveling agent ay mas mababa kaysa sa kritikal na konsentrasyon nito, dahil ang mga particle ng latex ay lumahok sa bahagyang pagkakaugnay, mas maliit ang laki ng particle ng emulsion, mas malakas ang asosasyon, at tataas ang lagkit nito sa pagtaas ng dami ng emulsion. Bilang karagdagan, ang ilang mga dispersant (o mga pampalapot ng acrylic) ay naglalaman ng mga hydrophobic na istruktura, at ang kanilang mga hydrophobic na grupo ay nakikipag-ugnayan sa mga polyurethane, upang ang sistema ay bumubuo ng isang malaking istraktura ng network, na nakakatulong sa pampalapot.

2. Mga epekto ng iba't ibang pampalapot sa paglaban sa paghihiwalay ng tubig ng latex na pintura

Sa disenyo ng pagbabalangkas ng mga pintura na nakabatay sa tubig, ang paggamit ng mga pampalapot ay isang napakahalagang link, na nauugnay sa maraming mga katangian ng mga pintura ng latex, tulad ng pagtatayo, pagbuo ng kulay, imbakan at hitsura. Dito ay nakatuon kami sa epekto ng paggamit ng mga pampalapot sa pag-iimbak ng latex na pintura. Mula sa pagpapakilala sa itaas, malalaman natin na ang bentonite at polycarboxylates: ang mga pampalapot ay pangunahing ginagamit sa ilang mga espesyal na coatings, na hindi tatalakayin dito. Pangunahing tatalakayin natin ang pinakakaraniwang ginagamit na cellulose, alkali swelling, at Polyurethane (o polyether) na pampalapot, nang nag-iisa at pinagsama, ay nakakaapekto sa paglaban sa paghihiwalay ng tubig ng mga latex na pintura.

Kahit na ang pampalapot na may hydroxyethyl cellulose lamang ay mas seryoso sa paghihiwalay ng tubig, madali itong pukawin nang pantay-pantay. Ang solong paggamit ng pampalapot ng alkali swelling ay walang paghihiwalay ng tubig at pag-ulan ngunit malubhang pampalapot pagkatapos ng pampalapot. Isang paggamit ng polyurethane pampalapot, kahit na ang paghihiwalay ng tubig at pagkatapos ng pampalapot Ang pampalapot ay hindi seryoso, ngunit ang precipitate na ginawa nito ay medyo mahirap at mahirap pukawin. At ito ay gumagamit ng hydroxyethyl cellulose at alkali swelling pampalapot compound, walang post-thickening, walang hard precipitation, madaling pukawin, ngunit mayroon ding isang maliit na halaga ng tubig. Gayunpaman, kapag ang hydroxyethyl cellulose at polyurethane ay ginagamit upang lumapot, ang paghihiwalay ng tubig ay ang pinaka-seryoso, ngunit walang malakas na pag-ulan. Ang alkali-swellable na pampalapot at polyurethane ay ginagamit nang magkasama, bagaman ang paghihiwalay ng tubig ay karaniwang walang paghihiwalay ng tubig, ngunit pagkatapos ng pampalapot, at ang sediment sa ibaba ay mahirap na pukawin nang pantay-pantay. At ang huli ay gumagamit ng kaunting hydroxyethyl cellulose na may alkali swelling at polyurethane thickening upang magkaroon ng pare-parehong estado nang walang pag-ulan at paghihiwalay ng tubig. Ito ay makikita na sa purong acrylic emulsion system na may malakas na hydrophobicity, ito ay mas seryoso upang makapal ang tubig phase na may hydrophilic hydroxyethyl cellulose, ngunit ito ay madaling hinalo nang pantay-pantay. Ang nag-iisang paggamit ng hydrophobic alkali swelling at polyurethane (o ang kanilang tambalan) pampalapot, kahit na ang pagganap ng anti-water separation ay mas mahusay, ngunit parehong lumapot pagkatapos, at kung may pag-ulan, ito ay tinatawag na hard precipitation, na mahirap pukawin nang pantay-pantay . Ang paggamit ng cellulose at polyurethane compound pampalapot, dahil sa pinakamalayo na pagkakaiba sa hydrophilic at lipophilic na mga halaga, ay nagreresulta sa pinaka-seryosong paghihiwalay ng tubig at pag-ulan, ngunit ang sediment ay malambot at madaling pukawin. Ang huling formula ay may pinakamahusay na pagganap laban sa paghihiwalay ng tubig dahil sa isang mas mahusay na balanse sa pagitan ng hydrophilic at lipophilic. Siyempre, sa aktwal na proseso ng disenyo ng formula, dapat ding isaalang-alang ang mga uri ng emulsion at wetting at dispersing agent at ang kanilang hydrophilic at lipophilic na halaga. Tanging kapag naabot nila ang isang mahusay na balanse maaari ang sistema ay nasa isang estado ng thermodynamic equilibrium at magkaroon ng isang mahusay na Water resistance.

Sa sistema ng pampalapot, ang pampalapot ng bahagi ng tubig ay minsan ay sinasamahan ng pagtaas ng lagkit ng bahagi ng langis. Halimbawa, karaniwang naniniwala kami na ang mga pampalapot ng selulusa ay nagpapalapot sa yugto ng tubig, ngunit ang selulusa ay ipinamamahagi sa bahagi ng tubig.