I. Tổng quan
Là một trong những nguyên liệu thô của chất phủ, lượng phụ gia thường rất nhỏ (thường khoảng 1% trong tổng công thức), nhưng hiệu quả rất lớn. Việc bổ sung nó không chỉ có thể tránh được nhiều khuyết tật của lớp phủ và khuyết tật của màng mà còn giúp quá trình sản xuất và xây dựng lớp phủ trở nên dễ kiểm soát và việc bổ sung một số chất phụ gia có thể mang lại cho lớp phủ một số chức năng đặc biệt. Vì vậy, chất phụ gia là một phần quan trọng của lớp phủ.
2. Phân loại phụ gia
Các chất phụ gia thường được sử dụng cho lớp phủ bao gồm chất chống lắng hữu cơ, chất làm đặc, chất làm phẳng, chất kiểm soát bọt, chất kích thích bám dính, chất làm ướt và phân tán, v.v.
3. Công dụng và ứng dụng của phụ gia
(1) Chất chống lắng hữu cơ
Hầu hết các sản phẩm này đều dựa trên polyolefin, được phân tán trong một số dung môi, đôi khi được biến tính bằng dẫn xuất dầu thầu dầu. Những chất phụ gia này có ba dạng: chất lỏng, bột nhão và bột.
1. Đặc tính lưu biến:
Chức năng lưu biến chính của các chất chống lắng đọng hữu cơ là kiểm soát sự lơ lửng của các sắc tố - nghĩa là ngăn chặn sự lắng đọng cứng hoặc tránh lắng đọng hoàn toàn, đó là ứng dụng điển hình của chúng. Nhưng trên thực tế, nó gây ra sự gia tăng độ nhớt và khả năng chống chảy xệ ở một mức độ nào đó, đặc biệt là trong các lớp phủ công nghiệp. Các chất chống lắng đọng hữu cơ sẽ hòa tan do nhiệt độ tăng cao, do đó mất đi hiệu quả nhưng tính lưu biến của chúng sẽ phục hồi khi hệ thống nguội đi.
2. Ứng dụng chất chống lắng hữu cơ:
Để chất chống lắng đọng hoạt động hiệu quả trong lớp phủ, chất này cần được phân tán và kích hoạt đúng cách. Các bước cụ thể như sau:
(1) Làm ướt (chỉ bột khô). Chất chống lắng hữu cơ dạng bột khô là một khối tổng hợp, để tách các hạt ra khỏi nhau phải làm ướt bằng dung môi và (hoặc) nhựa. Thông thường chỉ cần thêm nó vào hỗn hợp nghiền với sự khuấy trộn vừa phải là đủ.
(2) Khử kết tụ (chỉ dành cho bột khô). Lực kết tụ của các chất chống lắng đọng hữu cơ không mạnh lắm và việc trộn rối đơn giản là đủ trong hầu hết các trường hợp.
(3) Độ phân tán, gia nhiệt, thời gian phân tán (tất cả các loại). Tất cả các chất chống lắng đọng hữu cơ đều có nhiệt độ kích hoạt tối thiểu, nếu không đạt được nhiệt độ này thì dù lực phân tán có lớn đến đâu cũng sẽ không có hoạt động lưu biến. Nhiệt độ kích hoạt phụ thuộc vào dung môi được sử dụng. Khi vượt quá nhiệt độ tối thiểu, ứng suất tác dụng sẽ kích hoạt chất chống lắng đọng hữu cơ và phát huy hết hiệu quả của nó.
(2) Chất làm đặc
Có nhiều loại chất làm đặc khác nhau được sử dụng trong sơn gốc dung môi và sơn gốc nước. Các loại chất làm đặc phổ biến được sử dụng trong lớp phủ gốc nước là: ete xenlulo, polyacrylat, chất làm đặc liên kết và chất làm đặc vô cơ.
1. Chất làm đặc ete cellulose được sử dụng phổ biến nhất là hydroxyethyl cellulose (HEC). Tùy vào độ nhớt mà có những thông số kỹ thuật khác nhau. HEC là sản phẩm dạng bột hòa tan trong nước, là chất làm đặc không chứa ion. Nó có tác dụng làm đặc tốt, chống nước và kháng kiềm tốt, nhưng nhược điểm là dễ phát triển nấm mốc, thối rữa và có đặc tính san lấp kém.
2. Chất làm đặc polyacrylate là nhũ tương copolyme acrylate có hàm lượng carboxyl cao và đặc điểm lớn nhất của nó là khả năng chống xâm nhập của nấm mốc tốt. Khi độ pH từ 8-10, loại chất làm đặc này trương nở và làm tăng độ nhớt của pha nước; nhưng khi độ pH lớn hơn 10, nó hòa tan trong nước và mất tác dụng làm đặc. Do đó, có độ nhạy cao hơn với pH. Hiện nay, nước amoniac là chất điều chỉnh độ pH được sử dụng phổ biến nhất cho sơn latex ở Trung Quốc. Do đó, khi sử dụng loại chất làm đặc này, giá trị pH sẽ giảm khi nước amoniac bay hơi và tác dụng làm đặc của nó cũng sẽ giảm.
3. Chất làm đặc kết hợp có cơ chế làm đặc khác với các loại chất làm đặc khác. Hầu hết các chất làm đặc mang lại độ nhớt thông qua quá trình hydrat hóa và hình thành cấu trúc gel yếu trong hệ thống. Tuy nhiên, các chất làm đặc liên kết, giống như chất hoạt động bề mặt, có cả phần ưa nước và phần dầu tẩy rửa màu vàng thân thiện với miệng trong phân tử. Các phần ưa nước có thể được hydrat hóa và trương nở để làm dày pha nước. Các nhóm cuối lipophilic có thể được kết hợp với các hạt nhũ tương và các hạt sắc tố. liên kết để tạo thành một cấu trúc mạng.
4. Chất làm đặc vô cơ được thể hiện bằng bentonite. Thông thường bentonite gốc nước trương lên khi hấp thụ nước và thể tích sau khi hấp thụ nước gấp nhiều lần thể tích ban đầu. Nó không chỉ hoạt động như một chất làm đặc mà còn ngăn ngừa hiện tượng chìm, chảy xệ và nổi màu. Tác dụng làm đặc của nó tốt hơn so với chất làm đặc acrylic và polyurethane có khả năng trương nở bằng kiềm với cùng một lượng. Ngoài ra, nó còn có khả năng thích ứng pH rộng, độ ổn định đóng băng-tan băng tốt và ổn định sinh học. Bởi vì nó không chứa chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nước, các hạt mịn trong màng khô có thể ngăn chặn sự di chuyển và khuếch tán của nước, đồng thời có thể tăng cường khả năng chống nước của màng phủ.
(3) chất san lấp mặt bằng
Có ba loại tác nhân san lấp mặt bằng chính thường được sử dụng:
1. Chất làm phẳng loại polysiloxane biến tính
Loại chất làm phẳng này có thể làm giảm mạnh sức căng bề mặt của lớp phủ, cải thiện khả năng thấm ướt của lớp phủ với chất nền và ngăn ngừa sự co ngót; nó có thể làm giảm sự chênh lệch sức căng bề mặt trên bề mặt màng ướt do bay hơi dung môi, cải thiện trạng thái dòng chảy bề mặt và làm cho sơn nhanh chóng được san phẳng; Loại chất làm phẳng này còn có thể tạo thành một lớp màng cực kỳ mỏng và mịn trên bề mặt màng phủ, từ đó cải thiện độ mịn và độ bóng của bề mặt màng phủ.
2. Chất làm phẳng loại nhựa chuỗi dài có khả năng tương thích hạn chế
Chẳng hạn như chất đồng trùng hợp acryit hoặc chất đồng trùng hợp, có thể làm giảm sức căng bề mặt của lớp phủ và chất nền ở một mức độ nhất định để cải thiện khả năng thấm ướt và ngăn ngừa co ngót; và có thể tạo thành một mức phân tử duy nhất trên bề mặt màng phủ để tăng sức căng bề mặt của lớp phủ Đồng nhất hóa, cải thiện tính lưu động bề mặt, ức chế tốc độ bay hơi dung môi, loại bỏ các khuyết tật như vỏ cam và vết cọ, đồng thời làm cho màng phủ mịn màng và thậm chí.
3. Chất làm phẳng với thành phần chính là dung môi có nhiệt độ sôi cao
Loại chất làm phẳng này có thể điều chỉnh tốc độ bay hơi của dung môi, để màng phủ có tốc độ bay hơi và khả năng hòa tan cân bằng hơn trong quá trình sấy, đồng thời ngăn chặn dòng chảy của màng phủ bị cản trở do sự bay hơi của dung môi quá nhanh và độ nhớt quá cao, dẫn đến nhược điểm san lấp mặt bằng kém và có thể ngăn ngừa sự co ngót do độ hòa tan kém của vật liệu cơ bản và sự kết tủa do bay hơi dung môi quá nhanh.
(4) Chất kiểm soát bọt
Chất kiểm soát bọt còn được gọi là chất chống tạo bọt hoặc chất khử bọt. Chất chống tạo bọt ngăn chặn hoặc trì hoãn sự hình thành bọt: Chất chống tạo bọt là chất hoạt động bề mặt làm vỡ các bong bóng đã hình thành. Sự khác biệt giữa hai loại này chỉ mang tính lý thuyết ở một mức độ nhất định, chất khử bọt thành công cũng có thể ngăn chặn sự hình thành bọt giống như chất chống tạo bọt. Nói chung, chất chống tạo bọt bao gồm ba thành phần cơ bản: hợp chất hoạt động (tức là hoạt chất); chất khuếch tán (có sẵn hoặc không); người vận chuyển.
(5) Chất làm ướt và phân tán
Các chất làm ướt và phân tán có thể có nhiều chức năng, nhưng hai chức năng chính là giảm thời gian và/hoặc năng lượng cần thiết để hoàn thành quá trình phân tán đồng thời ổn định sự phân tán sắc tố. Chất làm ướt và chất phân tán thường được chia thành các loại sau:
Năm loại:
1. Chất làm ướt anion
2. Chất làm ướt cation
3. Chất làm ướt trung tính, lưỡng tính
4. Chất làm ướt hai chức năng, không trung hòa điện
5. Chất làm ướt không ion
Bốn loại chất làm ướt và chất phân tán đầu tiên có thể đóng vai trò làm ướt và giúp phân tán sắc tố vì đầu ưa nước của chúng có khả năng hình thành các liên kết vật lý và hóa học với bề mặt sắc tố, các cạnh, góc, v.v. và di chuyển về phía Định hướng của bề mặt sắc tố, thường là đầu kỵ nước. Các chất làm ướt và phân tán không ion cũng chứa các nhóm cuối ưa nước, nhưng chúng không thể hình thành liên kết vật lý và hóa học với bề mặt sắc tố, nhưng có thể kết hợp với nước hấp phụ trên bề mặt của các hạt sắc tố. Nước này liên kết với bề mặt hạt sắc tố không ổn định và dẫn đến sự hấp thụ và giải hấp không ion. Chất hoạt động bề mặt được giải hấp trong hệ thống nhựa này là tự do và có xu hướng gây ra tác dụng phụ như khả năng chống nước kém.
Chất làm ướt và chất phân tán nên được thêm vào trong quá trình phân tán sắc tố, để đảm bảo rằng các chất hoạt động bề mặt khác có thể tiếp xúc chặt chẽ với sắc tố để phát huy vai trò của chúng trước khi chạm tới bề mặt của hạt sắc tố.
Bốn. Bản tóm tắt
Lớp phủ là một hệ thống phức tạp. Là một thành phần của hệ thống, các chất phụ gia được thêm vào với một lượng nhỏ nhưng chúng đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của hệ thống. Do đó, khi phát triển lớp phủ gốc dung môi, loại chất phụ gia nào sẽ sử dụng và liều lượng của chúng phải được xác định thông qua một số lượng lớn các thí nghiệm lặp đi lặp lại.
Thời gian đăng: Jan-30-2023