1. Tipes verdikkingsmiddels en verdikkingsmeganisme
(1) Anorganiese verdikkingsmiddel:
Anorganiese verdikkers in watergebaseerde stelsels is hoofsaaklik klei.Soos: bentoniet.Kaolien en diatomeeënaarde (die hoofkomponent is SiO2, wat 'n poreuse struktuur het) word soms as hulpverdikkers vir verdikkingstelsels gebruik vanweë hul suspensie-eienskappe.Bentoniet word meer algemeen gebruik as gevolg van sy hoë waterswelbaarheid.Bentoniet (Bentoniet), ook bekend as bentoniet, bentoniet, ens., die hoofmineraal van bentoniet is montmorilloniet wat 'n klein hoeveelheid alkali- en aardalkalimetaal hidriese aluminosilikaatminerale bevat, wat aan die aluminosilikaatgroep behoort, die algemene chemiese formule daarvan is: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O.Die uitsettingsprestasie van bentoniet word uitgedruk deur uitsettingskapasiteit, dit wil sê die volume bentoniet na swelling in verdunde soutsuuroplossing word uitsettingskapasiteit genoem, uitgedruk in ml/gram.Nadat die bentonietverdikker water absorbeer en opswel, kan die volume 'n paar keer of tien keer groter wees as voordat dit water absorbeer, dus het dit goeie suspensie, en omdat dit 'n poeier met 'n fyner deeltjiegrootte is, verskil dit van ander poeiers in die laag. stelsel.Die liggaam het goeie mengbaarheid.Daarbenewens, terwyl dit suspensie vervaardig, kan dit ander poeiers dryf om 'n sekere anti-stratifikasie-effek te produseer, so dit is baie nuttig om die stoorstabiliteit van die stelsel te verbeter.
Maar baie natrium-gebaseerde bentoniete word omgeskakel van kalsium-gebaseerde bentoniet deur natriumomskakeling.Terselfdertyd van natriumisering sal 'n groot aantal positiewe ione soos kalsiumione en natriumione geproduseer word.As die inhoud van hierdie katione in die sisteem te hoog is, sal 'n groot hoeveelheid lading neutralisasie op die negatiewe ladings op die oppervlak van die emulsie gegenereer word, dus tot 'n sekere mate kan dit newe-effekte veroorsaak soos swelling en flokkulasie van die emulsie.Aan die ander kant sal hierdie kalsiumione ook newe-effekte hê op die natriumsoutdispergeermiddel (of polifosfaatdispergeermiddel), wat veroorsaak dat hierdie dispergeermiddels in die deklaagstelsel neerslaan, wat uiteindelik lei tot die verlies van dispersie, wat die deklaag dikker, dikker of selfs maak. dikker.Hewige neerslae en flokkulasie het voorgekom.Daarbenewens berus die verdikkingseffek van bentoniet hoofsaaklik op die poeier om water te absorbeer en uit te brei om suspensie te produseer, dus sal dit 'n sterk tiksotropiese effek na die deklaagstelsel bring, wat baie ongunstig is vir coatings wat goeie nivelleringseffekte vereis.Daarom word bentoniet anorganiese verdikkers selde in latexverf gebruik, en slegs 'n klein hoeveelheid word gebruik as verdikkers in laegraadse latexverf of geborselde latexverf.In onlangse jare het sommige data egter getoon dat Hemmings se BENTONE®LT.organies gemodifiseerde en verfynde hectoriet het goeie anti-sedimentasie en atomisering effekte wanneer dit toegepas word op latex verf luglose spuitstelsels.
(2) Sellulose-eter:
Sellulose-eter is 'n natuurlike hoë polimeer wat gevorm word deur die kondensasie van β-glukose.Deur die kenmerke van die hidroksielgroep in die glukosielring te gebruik, kan sellulose verskeie reaksies ondergaan om 'n reeks afgeleides te produseer.Onder hulle word veresterings- en veretheringsreaksies verkry.Die sellulose-ester of sellulose-eter-derivate is die belangrikste sellulose-derivate.Algemeen gebruikte produkte is karboksimetiel sellulose,hidroksielsellulose, metielsellulose, hidroksipropielmetielsellulose en so aan.Omdat karboksimetielsellulose natriumione bevat wat maklik in water oplosbaar is, het dit swak waterweerstand, en die aantal substituente op sy hoofketting is klein, dus word dit maklik deur bakteriële korrosie ontbind, wat die viskositeit van die waterige oplossing verminder en dit maak stinkend, ens. Verskynsel, selde gebruik in latexverf, algemeen gebruik in laegraadse polivinielalkohol-gomverf en stopverf.Die wateroplostempo van metielsellulose is oor die algemeen effens laer as dié van hidroksieletielsellulose.Daarbenewens kan daar 'n klein hoeveelheid onoplosbare stowwe tydens die oplosproses wees, wat die voorkoms en gevoel van die deklaagfilm sal beïnvloed, dus word dit selde in latexverf gebruik.Die oppervlakspanning van metiel waterige oplossing is egter effens laer as dié van ander sellulose waterige oplossings, so dit is 'n goeie sellulose verdikkingsmiddel wat in stopverf gebruik word.Hidroksipropylmetielsellulose is ook 'n selluloseverdikker wat wyd in die veld van stopverf gebruik word, en word nou hoofsaaklik in sement- of kalk-kalsium-gebaseerde stopverf (of ander anorganiese bindmiddels) gebruik.Hydroxyethyl-sellulose word wyd gebruik in latexverfstelsels vanweë die goeie wateroplosbaarheid en waterretensie.In vergelyking met ander sellulose het dit minder effek op die bedekkingsfilmprestasie.Die voordele van hidroksielsellulose sluit in hoë pompdoeltreffendheid, goeie verenigbaarheid, goeie bergingsstabiliteit en goeie pH-stabiliteit van viskositeit.Die nadele is swak nivelleringsvloeibaarheid en swak spatweerstand.Om hierdie tekortkominge te verbeter, het hidrofobiese modifikasie verskyn.Geslagsverwante hidroksieletielsellulose (HMHEC) soos NatrosolPlus330, 331
(3) Polikarboksilate:
In hierdie polikarboksilaat is die hoë molekulêre gewig 'n verdikkingsmiddel, en die lae molekulêre gewig is 'n dispergeermiddel.Hulle adsorbeer hoofsaaklik watermolekules in die hoofketting van die sisteem, wat die viskositeit van die gedispergeerde fase verhoog;daarbenewens kan hulle ook op die oppervlak van latexdeeltjies geadsorbeer word om 'n deklaag te vorm, wat die deeltjiegrootte van die latex vergroot, die hidrasielaag van die latex verdik en die viskositeit van die interne fase van die latex verhoog.Hierdie tipe verdikkingsmiddel het egter 'n relatief lae verdikkingsdoeltreffendheid, dus word dit geleidelik uitgeskakel in coatingtoepassings.Nou word hierdie soort verdikkingsmiddel hoofsaaklik gebruik in die verdikking van kleurpasta, omdat sy molekulêre gewig relatief groot is, dus is dit nuttig vir die dispergeerbaarheid en bergingsstabiliteit van kleurpasta.
(4) Alkali-swelbare verdikkingsmiddel:
Daar is twee hooftipes alkali-swelbare verdikkers: gewone alkali-swelbare verdikkers en assosiatiewe alkaliswelbare verdikkers.Die grootste verskil tussen hulle is die verskil in die geassosieerde monomere wat in die hoofmolekulêre ketting voorkom.Assosiatiewe alkali-swelbare verdikkers word gekopolimeriseer met assosiatiewe monomere wat mekaar in die hoofkettingstruktuur kan adsorbeer, dus na ionisasie in waterige oplossing kan intra-molekulêre of inter-molekulêre adsorpsie plaasvind, wat veroorsaak dat die viskositeit van die sisteem vinnig styg.
a.Gewone alkali-swelbare verdikkingsmiddel:
Die hoofproduk verteenwoordigende tipe gewone alkali-swelbare verdikker is ASE-60.ASE-60 neem hoofsaaklik die kopolimerisasie van metakrielsuur en etielakrilaat aan.Tydens die kopolimerisasieproses maak metakrielsuur ongeveer 1/3 van die vastestofinhoud uit, omdat die teenwoordigheid van karboksielgroepe die molekulêre ketting 'n sekere mate van hidrofilisiteit maak, en die soutvormende proses neutraliseer.As gevolg van die afstoting van ladings word die molekulêre kettings uitgebrei, wat die viskositeit van die sisteem verhoog en 'n verdikkingseffek lewer.Soms is die molekulêre gewig egter te groot as gevolg van die werking van die kruisbindingsmiddel.Tydens die uitbreidingsproses van die molekulêre ketting is die molekulêre ketting nie goed versprei in 'n kort tydperk nie.Tydens die langtermynbergingsproses word die molekulêre ketting geleidelik gerek, wat na-verdikking van viskositeit meebring.Daarbenewens, omdat daar min hidrofobiese monomere in die molekulêre ketting van hierdie soort verdikkingsmiddel is, is dit nie maklik om hidrofobiese kompleksering tussen molekules te genereer nie, hoofsaaklik om intramolekulêre wedersydse adsorpsie te maak, so hierdie soort verdikkingsmiddel het 'n lae verdikkingsdoeltreffendheid, so dit is selde alleen gebruik.Dit word hoofsaaklik in kombinasie met ander verdikkers gebruik.
b.Assosiasie (concord) tipe alkali swelling verdikker:
Hierdie soort verdikkingsmiddel het nou baie variëteite as gevolg van die keuse van assosiatiewe monomere en die ontwerp van molekulêre struktuur.Sy hoofkettingstruktuur is ook hoofsaaklik saamgestel uit metakrielsuur en etielakrilaat, en die assosiatiewe monomere is soos antennas in die struktuur, maar slegs 'n klein hoeveelheid verspreiding.Dit is hierdie assosiatiewe monomere soos seekattentakels wat die belangrikste rol speel in die verdikkingsdoeltreffendheid van die verdikkingsmiddel.Die karboksielgroep in die struktuur is geneutraliseer en soutvormend, en die molekulêre ketting is ook soos 'n gewone alkali-swelbare verdikker.Dieselfde ladingafstoting vind plaas, sodat die molekulêre ketting ontvou.Die assosiatiewe monomeer daarin brei ook uit saam met die molekulêre ketting, maar sy struktuur bevat beide hidrofiele kettings en hidrofobiese kettings, so 'n groot miselêre struktuur soortgelyk aan oppervlakaktiewe middels sal in die molekule of tussen molekules gegenereer word.Hierdie miselle word geproduseer deur die wedersydse adsorpsie van assosiasiemonomere, en sommige assosiasiemonomere adsorbeer mekaar deur die oorbruggingseffek van emulsiedeeltjies (of ander deeltjies).Nadat die miselle geproduseer is, bind hulle die emulsiedeeltjies, watermolekuledeeltjies of ander deeltjies in die sisteem in 'n relatief statiese toestand net soos die omhulselbeweging, sodat die mobiliteit van hierdie molekules (of deeltjies) verswak word en die viskositeit van die stelsel toeneem.Daarom is die verdikkingsdoeltreffendheid van hierdie tipe verdikkingsmiddel, veral in latexverf met 'n hoë emulsie-inhoud, baie beter as dié van gewone alkali-swelbare verdikkers, so dit word wyd gebruik in latexverf.Die hoofprodukverteenwoordiger Die tipe is TT-935.
(5) Assosiatiewe poliuretaan (of poliëter) verdikkings- en nivelleringsmiddel:
Oor die algemeen het verdikkers baie hoë molekulêre gewig (soos sellulose en akrielsuur), en hul molekulêre kettings word in waterige oplossing gerek om die viskositeit van die sisteem te verhoog.Die molekulêre gewig van poliuretaan (of poliëter) is baie klein, en dit vorm hoofsaaklik 'n assosiasie deur die interaksie van die van der Waals-krag van die lipofiele segment tussen molekules, maar hierdie assosiasiekrag is swak, en die assosiasie kan onder sekere eksterne krag.Skeiding, wat die viskositeit verminder, is bevorderlik vir die nivellering van die deklaagfilm, sodat dit die rol van nivelleringsmiddel kan speel.Wanneer die skuifkrag uitgeskakel word, kan dit vinnig assosiasie hervat, en die viskositeit van die stelsel styg.Hierdie verskynsel is voordelig om viskositeit te verminder en nivellering te verhoog tydens konstruksie;en nadat die skuifkrag verloor is, sal die viskositeit onmiddellik herstel word om die dikte van die deklaagfilm te verhoog.In praktiese toepassings is ons meer bekommerd oor die verdikkingseffek van sulke assosiatiewe verdikkers op polimeeremulsies.Die hoof polimeerlatex-deeltjies neem ook deel aan die assosiasie van die sisteem, sodat hierdie soort verdikkings- en nivelleringsmiddel ook 'n goeie verdikkings- (of nivellerings-) effek het wanneer dit laer as sy kritieke konsentrasie is;wanneer die konsentrasie van hierdie soort verdikkings- en egaliseringsmiddel Wanneer dit hoër is as die kritieke konsentrasie daarvan in suiwer water, kan dit vanself assosiasies vorm, en die viskositeit styg vinnig.Daarom, wanneer hierdie soort verdikkings- en egaliseringsmiddel laer is as die kritieke konsentrasie daarvan, omdat die latexpartikels deelneem aan gedeeltelike assosiasie, hoe kleiner die deeltjiegrootte van die emulsie, hoe sterker die assosiasie, en die viskositeit sal toeneem met die toename van die hoeveelheid emulsie.Daarbenewens bevat sommige dispergeermiddels (of akrielverdikkers) hidrofobiese strukture, en hul hidrofobiese groepe is in wisselwerking met dié van poliuretaan, sodat die stelsel 'n groot netwerkstruktuur vorm, wat bevorderlik is vir verdikking.
2. Effekte van verskillende verdikkers op waterskeidingsweerstand van latexverf
In die formuleringsontwerp van watergebaseerde verf is die gebruik van verdikkers 'n baie belangrike skakel, wat verband hou met baie eienskappe van latexverf, soos konstruksie, kleurontwikkeling, berging en voorkoms.Hier fokus ons op die impak van die gebruik van verdikkers op die berging van latexverf.Uit die bogenoemde inleiding kan ons weet dat bentoniet en polikarboksilate: verdikkers hoofsaaklik gebruik word in sommige spesiale bedekkings, wat nie hier bespreek sal word nie.Ons sal hoofsaaklik die mees gebruikte sellulose, alkali-swelling en poliuretaan (of poliëter) verdikkers bespreek, alleen en in kombinasie, wat die waterskeidingsweerstand van latexverf beïnvloed.
Alhoewel verdikking met hidroksielsellulose alleen ernstiger is in waterskeiding, is dit maklik om eweredig te roer.Enkele gebruik van alkali-swelverdikking het geen waterskeiding en neerslag nie, maar ernstige verdikking na verdikking.Enkelgebruik van poliuretaanverdikking, alhoewel waterskeiding en na-verdikking Die verdikking is nie ernstig nie, maar die neerslag wat daardeur geproduseer word, is relatief hard en moeilik om te roer.En dit neem hidroksieletielsellulose en alkali-swellende verdikkingsverbinding aan, geen na-verdikking, geen harde neerslag nie, maklik om te roer, maar daar is ook 'n klein hoeveelheid water.Wanneer hidroksielsellulose en poliuretaan egter gebruik word om te verdik, is die waterskeiding die ernstigste, maar daar is geen harde neerslag nie.Alkali-swelbare verdikking en poliuretaan word saam gebruik, alhoewel die waterskeiding basies geen waterskeiding is nie, maar na verdikking, en die sediment aan die onderkant is moeilik om eweredig te roer.En die laaste een gebruik 'n klein hoeveelheid hidroksieletielsellulose met alkaliese swelling en poliuretaanverdikking om 'n eenvormige toestand te hê sonder neerslag en waterskeiding.Dit kan gesien word dat in die suiwer akriel-emulsiestelsel met sterk hidrofobisiteit, dit ernstiger is om die waterfase met hidrofiele hidroksieletielsellulose te verdik, maar dit kan maklik eweredig geroer word.Die enkele gebruik van hidrofobiese alkali-swelling en poliuretaan (of hul verbinding) verdikking, hoewel die anti-waterskeidingsprestasie beter is, maar beide verdik daarna, en as daar neerslag is, word dit harde neerslag genoem, wat moeilik is om eweredig te roer.Die gebruik van verdikking van sellulose en poliuretaanverbindings, as gevolg van die verste verskil in hidrofiele en lipofiele waardes, lei tot die ernstigste waterskeiding en -presipitasie, maar die sediment is sag en maklik om te roer.Die laaste formule het die beste teenwaterskeidingsprestasie as gevolg van 'n beter balans tussen hidrofiel en lipofiel.Natuurlik, in die werklike formule-ontwerpproses, moet die tipes emulsies en benattings- en dispergeermiddels en hul hidrofiele en lipofiele waardes ook in ag geneem word.Eers wanneer hulle 'n goeie balans bereik, kan die sisteem in 'n toestand van termodinamiese ewewig wees en 'n goeie waterweerstand hê.
In die verdikkingsisteem gaan die verdikking van die waterfase soms gepaard met die verhoging van die viskositeit van die oliefase.Byvoorbeeld, ons glo gewoonlik dat selluloseverdikkers die waterfase verdik, maar die sellulose word in die waterfase versprei.
Postyd: 29 Desember 2022