рэзюмэ
1. Змочвальнік і дыспергатар
2. Пеногаситель
3. Загушчальнік
4. Пленкообразующие дабаўкі
5. Іншыя дадаткі
Змочвальнік і дыспергатар
Пакрыцці на воднай аснове выкарыстоўваюць ваду ў якасці растваральніка або дысперсійнага асяроддзя, і вада мае вялікую дыэлектрычную пранікальнасць, таму пакрыцця на воднай аснове ў асноўным стабілізуюцца за кошт электрастатычнага адштурхвання, калі двайны электрычны пласт перакрываецца.
Акрамя таго, у сістэме пакрыцця на воднай аснове часта прысутнічаюць палімеры і неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія адсарбуюцца на паверхні пігментнага напаўняльніка, утвараючы стэрычныя перашкоды і стабілізуючы дысперсію.Такім чынам, фарбы і эмульсіі на воднай аснове дасягаюць стабільных вынікаў за кошт сумеснага дзеяння электрастатычнага адштурхвання і стэрычных перашкод.Яго недахоп - нізкая ўстойлівасць да электралітаў, асабліва для электралітаў высокай цаны.
1.1 Змочвальнік
Змочвальнікі для водных пакрыццяў дзеляцца на аніённыя і неіённыя.
Камбінацыя змочвальніка і дыспергатара дазваляе дасягнуць ідэальных вынікаў.Колькасць змочвальніка звычайна складае некалькі на тысячу.Яго негатыўным дзеяннем з'яўляецца ўспеньванне і зніжэнне воданепранікальнасці плёнкі пакрыцця.
Адной з тэндэнцый развіцця змочвальных агентаў з'яўляецца паступовая замена полиоксиэтиленалкилового (бензол) фенолового эфіру (APEO або APE) змочвальных агентаў, таму што гэта прыводзіць да зніжэння мужчынскіх гармонаў у пацукоў і перашкаджае эндакрыннай.У якасці эмульгаторов пры эмульсійнай полімерызацыі шырока выкарыстоўваюцца полиоксиэтиленалкиловые (бензол)фенольные эфіры.
Новыя распрацоўкі - і двайныя ПАВ.Гэта дзве амфіфільныя малекулы, злучаныя спейсерам.Найбольш характэрнай асаблівасцю двухклеткавых павярхоўна-актыўных рэчываў з'яўляецца тое, што крытычная канцэнтрацыя міцэлы (ККМ) больш чым на парадак ніжэй, чым у іх «аднаклеткавых» павярхоўна-актыўных рэчываў, а затым высокая эфектыўнасць.Такія, як TEGO Twin 4000, гэта двухячэістае сілаксанавае павярхоўна-актыўнае рэчыва, якое валодае няўстойлівымі пенообразовательными ўласцівасцямі.
1.2 Дысперсант
Диспергаторы для латексной фарбы дзеляцца на чатыры катэгорыі: фасфатныя дыспергатары, полікіслотныя гомапалімерныя дыспергатары, полікіслотныя супалімерныя дыспергатары і іншыя дыспергатары.
Найбольш шырока выкарыстоўваюцца фасфатныя дыспергатары - гэта поліфасфаты, такія як гексаметафасфат натрыю, поліфасфат натрыю (Calgon N, прадукт BK Giulini Chemical Company у Германіі), трыпаліфасфат калію (KTPP) і пірафасфат тэтрапалію (TKPP).
Механізм яго дзеяння заключаецца ў стабілізацыі электрастатычнага адштурхвання праз вадародныя сувязі і хімічную адсорбцыю.Яго перавага ў тым, што дазоўка нізкая, каля 0,1%, і ён валодае добрым дысперсійным дзеяннем на неарганічныя пігменты і напаўняльнікі.Але ёсць і недахопы: з аднаго боку, нароўні з павышэннем значэння pH і тэмпературы, поліфасфат лёгка гидролизуется, выклікае дрэнную ўстойлівасць пры працяглым захоўванні;Няпоўнае растварэнне ў асяроддзі паўплывае на бляск глянцавай латексной фарбы.
1 Фасфатны дыспергатар
Фасфатныя эфірныя дысперсанты стабілізуюць дысперсіі пігментаў, у тым ліку рэактыўныя пігменты, такія як аксід цынку.У складах глянцавых фарбаў ён паляпшае бляск і чысціню.У адрозненне ад іншых змочваюць і диспергирующих дабавак, дабаўленне фасфатных эфірных дыспергатараў не ўплывае на глейкасць KU і ICI пакрыцця.
Поликислотный гомополимерный диспергатор, такі як Тамол 1254 і Тамол 850, Тамол 850 - гэта гомополимер метакриловой кіслаты.
Полікіслотны супалімерны дыспергатар, напрыклад Orotan 731A, які з'яўляецца супалімерам дыізабутылена і малеінавай кіслаты.Характарыстыкі гэтых двух тыпаў дыспергатараў заключаюцца ў тым, што яны ствараюць моцную адсорбцыю або замацаванне на паверхні пігментаў і напаўняльнікаў, маюць больш доўгія малекулярныя ланцужкі, якія ўтвараюць стэрычныя перашкоды, і раствараюцца ў вадзе на канцах ланцугоў, а некаторыя дапаўняюцца электрастатычным адштурхваннем. дасягнуць стабільных вынікаў.Каб дыспергатар меў добрую диспергируемость, неабходна строга кантраляваць малекулярную масу.Калі малекулярная маса занадта малая, стэрычных перашкод будзе недастаткова;калі малекулярная маса занадта вялікая, адбудзецца флокуляция.Для полиакрилатных диспергаторов найлепшы эфект дысперсіі можа быць дасягнуты пры ступені полімерызацыі 12-18.
Іншыя тыпы дыспергатараў, такія як AMP-95, маюць хімічную назву 2-аміна-2-пазначаў-1-прапанол.Амінагрупа адсарбуецца на паверхні неарганічных часціц, а гідраксільная група распаўсюджваецца на ваду, якая гуляе стабілізуючую ролю праз стэрычныя перашкоды.З-за невялікага памеру стэрычная перашкода абмежаваная.AMP-95 - гэта ў асноўным рэгулятар pH.
У апошнія гады даследаванні дыспергатараў пераадолелі праблему флокуляцыі, выкліканую высокай малекулярнай масай, і развіццё высокамалекулярнай масы з'яўляецца адной з тэндэнцый.Напрыклад, высокамалекулярны дыспергатар EFKA-4580, атрыманы метадам эмульсійнай полімерызацыі, спецыяльна распрацаваны для прамысловых пакрыццяў на воднай аснове, прыдатны для дысперсіі арганічных і неарганічных пігментаў і мае добрую воданепранікальнасць.
Амінагрупы маюць добрае сродство да многіх пігментаў праз кіслотна-шчолачную або вадародную сувязь.Звернута ўвага на блок-супалімерны дыспергатар з амінаакрылавай кіслатой у якасці якарнай групы.
2 Диспергатор з диметиламиноэтилметакрилатом ў якасці злучальнай групы
Змочвае і дыспергуючая дабаўка Tego Dispers 655 выкарыстоўваецца ў аўтамабільных фарбах на воднай аснове не толькі для арыентацыі пігментаў, але і для прадухілення рэакцыі алюмініевай пудры з вадой.
З-за праблем з навакольным асяроддзем былі распрацаваны біяраскладальныя змочвальнікі і дыспергатары, такія як двухячэйкавыя змочвальнікі і дыспергатары серыі EnviroGem AE, якія з'яўляюцца малапеннымі змочвальнікамі і дыспергатарамі.
Пеногаситель
Існуе шмат відаў традыцыйных пеногасителей фарбаў на воднай аснове, якія звычайна дзеляцца на тры катэгорыі: пеногасители мінеральнага алею, полисилоксановые пеногасители і іншыя пеногасители.
Звычайна выкарыстоўваюцца пеногасители на мінеральным алеі, у асноўным у плоскіх і паўглянцевых латексных фарбах.
Полісілаксанавыя пеногасители валодаюць нізкім павярхоўным нацяжэннем, моцнай пеногасительной і пеногасительной здольнасцю і не ўплываюць на бляск, але пры няправільным выкарыстанні яны прывядуць да такіх дэфектаў, як ўсаджванне плёнкі пакрыцця і дрэнная магчымасць наступнага пакрыцця.
Традыцыйныя пенагасіцелі фарбы на воднай аснове несумяшчальныя з воднай фазай для дасягнення мэты пеногасителя, таму лёгка стварыць паверхневыя дэфекты плёнкі пакрыцця.
У апошнія гады былі распрацаваны пеногасители на малекулярным узроўні.
Гэты пеногаситель ўяўляе сабой палімер, які ўтвараецца шляхам прамога прышчэпкі пеногасителя на рэчыва-носьбіт.Малекулярны ланцужок палімера мае гідраксільную групу змочвання, пеногасительное актыўнае рэчыва размяркоўваецца вакол малекулы, актыўнае рэчыва няпроста агрэгаваць, і сумяшчальнасць з сістэмай пакрыцця добрая.Да такіх пеногасителям малекулярнага ўзроўню адносяцца мінеральныя алею — серыя FoamStar A10, кремнийсодержащие — серыя FoamStar A30 і безкремниевые немасляные палімеры — серыя FoamStar MF.
У гэтым малекулярным пеногасителе выкарыстоўваецца суперпрышчэплены зоркавы палімер у якасці несумяшчальнага павярхоўна-актыўнага рэчыва, і ён дасягнуў добрых вынікаў пры нанясенні пакрыццяў на воднай аснове.Пеногаситель малекулярнага ўзроўню Air Products, пра які паведамляюць Stout et al.з'яўляецца сродкам для кантролю пенообразования і пеногасителем на аснове ацэтыленгліколю з увільгатняльнымі ўласцівасцямі, такімі як Surfynol MD 20 і Surfynol DF 37.
Акрамя таго, для таго, каб задаволіць патрэбы ў вытворчасці пакрыццяў з нулявым утрыманнем ЛОС, існуюць пеногасители без ЛОС, такія як Agitan 315, Agitan E 255 і г.д.
загушчальнік
Існуе шмат відаў загушчальнікаў, у цяперашні час звычайна выкарыстоўваюцца эфір цэлюлозы і яго вытворныя загушчальнікі, асацыятыўныя набракаемыя шчолачамі загушчальнікі (HASE) і поліурэтанавыя загушчальнікі (HEUR).
3.1.Эфір цэлюлозы і яго вытворныя
Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ)быў упершыню выраблены прамыслова кампаніяй Union Carbide Company ў 1932 годзе і мае больш чым 70-гадовую гісторыю.
У цяперашні час загушчальнікі эфіру цэлюлозы і яе вытворных у асноўным ўключаюць гідраксіэтылцэлюлозу (HEC), метилгидроксиэтилцеллюлозу (MHEC), этилгидроксиэтилцеллюлозу (EHEC), метилгидроксипропилосновную цэлюлозу (MHPC), метилцеллюлозу (MC) і ксантановую камедь, і г.д., гэта неіённыя загушчальнікі, а таксама адносяцца да неасацыяваных загушчальнікаў воднай фазы.Сярод іх HEC найбольш часта выкарыстоўваецца ў латексной фарбе.
3.2. Набракаемы шчолаччу загушчальнік
Набракаемыя шчолачамі загушчальнікі дзеляцца на дзве катэгорыі: неасацыятыўныя набухаючыя шчолачамі загушчальнікі (ASE) і асацыятыўныя набухаючыя шчолачамі загушчальнікі (HASE), якія з'яўляюцца аніённымі загушчальнікамі.Неасацыяваная ASE - гэта поліакрылавая шчолачная эмульсія, якая набракае.
3.3.Поліўрэтанавы загушчальнік і гідрафобна мадыфікаваны непаліўрэтанавы загушчальнік
Поліўрэтанавы загушчальнік, званы HEUR, уяўляе сабой гідрафобны гэтаксіляваны паліурэтанавы водарастваральны палімер з мадыфікаванай групай, які адносіцца да неіённых асацыятыўных загушчальнікаў.
HEUR складаецца з трох частак: гідрафобнай групы, гідрафільнай ланцуга і поліурэтанавай групы.
Гідрафобная група гуляе асацыяцыйную ролю і з'яўляецца вырашальным фактарам для згушчэння, звычайна олеілавага, актадэцыльнага, дадэцылфенільнага, нонілфенольнага і інш.
Аднак ступень замяшчэння гідрафобных груп на абодвух канцах некаторых камерцыйна даступных HEUR ніжэй за 0,9, а лепшая - толькі 1,7.Умовы рэакцыі павінны строга кантралявацца, каб атрымаць поліўрэтанавы загушчальнік з вузкім размеркаваннем малекулярнай масы і стабільнай прадукцыйнасцю.Большасць HEUR сінтэзуюцца шляхам паэтапнай полімерызацыі, таму камерцыйна даступныя HEUR звычайна ўяўляюць сабой сумесі з шырокай малекулярнай масай.
Акрамя апісаных вышэй лінейных асацыятыўных поліўрэтанавых загушчальнікаў, існуюць таксама грабеньчатыя асацыятыўныя поліўрэтанавыя загушчальнікі.Так званы поліўрэтанавы загушчальнік з грабянёвай асацыяцыяй азначае, што ў сярэдзіне кожнай малекулы загушчальніка знаходзіцца падвесная гідрафобная група.Такія загушчальнікі, як SCT-200 і SCT-275 і інш.
Пры даданні звычайнай колькасці гідрафобных груп ёсць толькі 2 закрытыя на канцах гідрафобныя групы, таму сінтэзаваны гідрафобна мадыфікаваны амінакіслотны загушчальнік мала чым адрозніваецца ад HEUR, напрыклад Optiflo H 500, гл. малюнак 3.
Калі дадаецца больш гідрафобных груп, напрыклад да 8%, умовы рэакцыі могуць быць скарэкціраваны для атрымання амінакіслотных загушчальнікаў з некалькімі блакаванымі гідрафобнымі групамі.Вядома, гэта яшчэ і загушчальнік расчоскі.
Гэты гідрафобны мадыфікаваны амінакіслотны загушчальнік можа прадухіліць падзенне глейкасці фарбы з-за дадання вялікай колькасці павярхоўна-актыўных рэчываў і гліколевых растваральнікаў пры падборы колеру.Прычына ў тым, што моцныя гідрафобныя групы могуць прадухіліць дэсорбцыю, і некалькі гідрафобных груп маюць моцную сувязь.
Час публікацыі: 26 снежня 2022 г