Focus on Cellulose ethers

I cinque "agenti" di rivestimenti à l'acqua!

riassuntu

1. Wetting è agenti dispersing

2. Defoamer

3. Addensante

4. Additivi filmati

5. Altri additivi

Agente di umidità è di dispersione

I rivestimenti à l'acqua utilizanu l'acqua cum'è un solvente o un mediu di dispersione, è l'acqua hà una grande constante dielettrica, cusì i rivestimenti à l'acqua sò principarmenti stabilizzati da a repulsione elettrostatica quandu a doppia capa elettrica si sovrappone.

Inoltre, in u sistema di revestimentu basatu à l'acqua, ci sò spessu polimeri è surfactants non ionici, chì sò adsorbiti nantu à a superficia di u pigmentu di pigmentu, furmendu un impedimentu stericu è stabilizzà a dispersione.Dunque, i vernici è l'emulsioni à l'acqua ghjunghjenu risultati stabili per l'azzione cumuna di a repulsione elettrostatica è l'impedimentu stericu.U so svantaghju hè a resistenza di l'elettroliti poveri, in particulare per l'elettroliti di prezzu altu.

1.1 Umidificante

L'agenti di umidificazione per i rivestimenti in acqua sò divisi in anionici è non ionici.

A cumminazzioni di l'agente di umidificazione è l'agente dispersante pò ottene risultati ideali.A quantità di l'agente di umidificazione hè generalmente uni pochi per milla.U so effettu negativu hè a scuma è riduce a resistenza à l'acqua di a film di revestimentu.

Una di e tendenze di sviluppu di l'agenti di umidificazione hè di rimpiazzà gradualmente l'agenti di umidificazione di poliossietilene alchil (benzene) fenol etere (APEO o APE), perchè porta à a riduzzione di l'hormone maschili in i rati è interferiscenu cù l'endocrini.L'eteri fenoli di poliossietilene alchil (benzene) sò largamente usati cum'è emulsionanti durante a polimerizazione in emulsione.

I surfactanti gemelli sò ancu novi sviluppi.Il s'agit de deux molécules anfifiliques liées par un spacer.A caratteristica più notevuli di i surfactants à cellule gemelle hè chì a cuncentrazione di micella critica (CMC) hè più di un ordine di grandezza più bassu di quellu di i so surfactants "single-cell", seguita da alta efficienza.Cum'è TEGO Twin 4000, hè un surfactant siloxane à cellula doppia, è hà una schiuma inestabile è proprietà antischiuma.

1.2 Dispersant

I dispersanti per a pittura di lattice sò divisi in quattru categurie: dispersanti di fosfati, dispersanti omopolimeri poliacidi, dispersanti copolymers poliacidi è altri dispersanti.

I dispersanti di fosfati più utilizati sò i polifosfati, cum'è l'hexametafosfatu di sodiu, u polifosfatatu di sodiu (Calgon N, pruduttu di BK Giulini Chemical Company in Germania), u tripolifosfatu di potassiu (KTPP) è u pirofosfatatu di tetrapotassiu (TKPP).

U mecanismu di a so azzione hè di stabilizzà a repulsione elettrostatica per via di ligami di l'idrogenu è adsorbimentu chimicu.U so vantaghju hè chì a dosa hè bassa, circa 0,1%, è hà un bonu effettu di dispersione nantu à i pigmenti inorganici è i fillers.Ma ancu ci sò carenze: quellu, cù l'aumentu di u valore di u pH è a temperatura, u polifosfatatu hè facilmente idrolizatu, causa una stabilità di almacenamiento à longu andà male;A dissoluzione incompleta in u mediu affetterà u gloss di vernice di lattice lucida.

1 dispersante di fosfati

I dispersanti di l'ester di fosfatatu stabilizzanu e dispersioni di pigmenti, cumpresi i pigmenti reattivi cum'è l'ossidu di zincu.In formulazioni di vernice lucida, migliurà a lucentezza è a pulibilità.A cuntrariu di l'altri additivi di umidificazione è di dispersione, l'aghjunzione di dispersanti di l'ester di fosfatatu ùn anu micca a viscosità KU è ICI di u revestimentu.

Polyacid homopolymer dispersant, cum'è Tamol 1254 è Tamol 850, Tamol 850 hè un homopolymer di l'acidu metacrilicu.

Dispersante di copolymer polyacid, cum'è Orotan 731A, chì hè un copolymer di diisobutylene è maleic acid.E caratteristiche di sti dui tipi di dispersanti sò chì pruducenu una forte adsorzione o ancoratura nantu à a superficia di pigmenti è di riempimentu, anu catene molecolari più longu per furmà ostaculi sterichi, è anu solubilità in acqua à l'estremità di a catena, è alcuni sò supplementati da repulsione elettrostatica ottene risultati stabili.Per fà chì u dispersante hà una bona dispersibilità, u pesu moleculare deve esse strettamente cuntrullatu.Se u pesu molekulari hè troppu chjucu, ùn ci sarà un impedimentu stericu insufficiente;se u pesu molekulari hè troppu grande, a floculazione si farà.Per i dispersanti di poliacrilatu, u megliu effettu di dispersione pò esse ottenutu se u gradu di polimerizazione hè 12-18.

Altri tipi di dispersanti, cum'è AMP-95, anu un nome chimicu di 2-amino-2-methyl-1-propanol.U gruppu amminicu hè adsorbitu nantu à a superficia di e particelle inorganiche, è u gruppu hydroxyl si estende à l'acqua, chì ghjoca un rolu stabilizzante per l'impedimentu sterico.A causa di a so piccula dimensione, l'impedimentu stericu hè limitatu.AMP-95 hè principalmente un regulatore di pH.

In l'ultimi anni, a ricerca nantu à i dispersanti hà superatu u prublema di floculazione causata da un altu pesu moleculare, è u sviluppu di u pesu molekulari altu hè una di e tendenze.Per esempiu, u dispersante di altu pesu moleculare EFKA-4580 pruduciutu da a polimerizazione in emulsione hè sviluppatu apposta per i rivestimenti industriali à l'acqua, adattatu per a dispersione di pigmenti organici è inorganici, è hà una bona resistenza à l'acqua.

I gruppi amminichi anu una bona affinità per parechji pigmenti per via di l'acidu-base o di l'idrogenu.U dispersante di copolimeru di bloccu cù l'acidu aminoacrilicu cum'è u gruppu di ancoraggio hè statu prestatu attenzione.

2 Dispersante cù metacrilate di dimetilaminoetile cum'è gruppu di ancoraggio

Tego Dispers 655, l'additivu di umidificazione è di dispersione hè utilizatu in i vernici di l'automobile in acqua, micca solu per orientà i pigmenti, ma ancu per impedisce chì a polvera d'aluminiu reagisce cù l'acqua.

A causa di preoccupazioni ambientali, sò stati sviluppati agenti di umidificazione è di dispersione biodegradabili, cum'è l'agenti di umidificazione è di dispersione di a doppia cellula di a serie EnviroGem AE, chì sò agenti di umidificazione è di dispersione di bassa schiuma.

Antischiuma

Ci sò parechji tipi di antischiumatori di pittura tradiziunale à l'acqua, chì sò generalmente divisi in trè categurie: antischiumaturi d'oliu minerale, antischiuma di polisiloxane è altri antischiumatori.

I defoamers d'oliu minerale sò cumunimenti usati, soprattuttu in vernici di lattice flat è semi-lucido.

I defoamers di Polysiloxane anu una tensione superficiale bassa, una forte capacità di defoaming è antifoaming, è ùn affettanu micca a lucentezza, ma quandu anu utilizatu in modu improperu, pruvucaranu difetti cum'è a diminuzione di a film di revestimentu è una povira recoatability.

I defoamers di pittura tradiziunali basati in l'acqua sò incompatibili cù a fase di l'acqua per ottene u scopu di defoaming, cusì hè faciule per pruduce difetti di a superficia in a film di revestimentu.

In l'ultimi anni, sò stati sviluppati antischiumatori à livellu moleculare.

Stu agentu antifoaming hè un polimeru furmatu da l'injertu direttu di sustanzi attivi antifoaming nantu à a sustanza trasportatore.A catena molekulari di u polimeru hà un gruppu hydroxyl wetting, a sustanza attiva defoaming hè distribuita intornu à a molécula, a sustanza attiva ùn hè micca faciule da aggregate, è a cumpatibilità cù u sistema di revestimentu hè bona.Tali defoamers à livellu moleculare includenu olii minerali - serie FoamStar A10, chì cuntenenu silicu - serie FoamStar A30, è polimeri senza silicone, senza oliu - serie FoamStar MF.

Stu defoamer à scala moleculare usa un polimeru stella supergrafted cum'è un tensioattivu incompatibile è hà ottinutu boni risultati in l'applicazioni di rivestimenti in acqua.U defoamer di qualità moleculare Air Products riportatu da Stout et al.hè un agente di cuntrollu di schiuma basatu in acetilene glycol è antischiuma cù e duie proprietà di umidificazione, cum'è Surfynol MD 20 è Surfynol DF 37.

Inoltre, per risponde à i bisogni di pruduzzione di rivestimenti zero-VOC, ci sò ancu defoamers senza VOC, cum'è Agitan 315, Agitan E 255, etc.

addensante

Ci sò parechji tippi di thickeners, attualmente cumunimenti usati sò cellulosa etere è i so derivati ​​thickeners, thickeners alkali-swellable associative (HASE) è thickeners polyurethane (HEUR).

3.1.Ether di cellulose è i so derivati

Idrossietilcellulosa (HEC)hè statu prima pruduciutu industrialmente da Union Carbide Company in u 1932, è hà una storia di più di 70 anni.

Attualmente, i addensanti di l'etere di cellulosa è i so derivati ​​includenu principalmente hydroxyethyl cellulosa (HEC), metil hydroxyethyl cellulosa (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulosa (EHEC), metil hydroxypropyl Base cellulosa (MHPC), metil cellulosa (MC) è xanthan gum, etc., Quessi sò thickeners non-ionic, è ancu appartene à thickeners fase acqua non-associated.Frà elli, HEC hè u più cumunimenti utilizatu in pittura di lattice.

3.2 Addensante alkali-swellable

Addensanti alkali-swellable sò spartuti in dui categurie: addensanti alkali-swellable non-associative (ASE) è addensanti alkali-swellable associative (HASE), chì sò addensanti anionici.L'ASE non associatu hè una emulsione di gonfiore di poliacrilatu alkali.

3.3.Addensante poliuretanico e addensante non poliuretanico modificato idrofobicamente

L'ispessente di poliuretano, chjamatu HEUR, hè un polimeru solubile in acqua di poliuretano etossilato modificato in gruppi idrofobi, appartenente a un addensante associativo non ionico.

HEUR è composto da tre parti: gruppo idrofobo, catena idrofila e gruppo poliuretanico.

Il gruppo idrofobico svolge un ruolo di associazione ed è il fattore decisivo per l'ispessimento, generalmente oleil, ottadecil, dodecilfenile, nonilfenolo, ecc.

Tuttavia, u gradu di sustituzione di i gruppi idrofobici à e duie estremità di alcuni HEUR dispunibili in u cummerciu hè più bassu di 0,9, è u megliu hè solu 1,7.E cundizioni di reazione deve esse strettamente cuntrullate per ottene un addensante di poliuretanu cù una distribuzione stretta di pesu moleculare è un rendiment stabile.A maiò parte di l'HEUR sò sintetizzati da polimerizazione stepwise, cusì HEUR dispunibuli in u cummerciu sò generalmente mischi di pesi molecolari largu.

In più di i thickeners polyurethane associative lineari descritti sopra, ci sò ancu pettine polyurethane associative thickeners.U cosiddettu addensante di poliuretanu di l'associazione di pettine significa chì ci hè un gruppu idrofobicu pendente à mezu à ogni molécula di addensante.Addensanti cum'è SCT-200 è SCT-275 etc.

Quando si aggiunge una quantità normale di gruppi idrofobici, ci sono solo 2 gruppi idrofobici terminali, quindi l'ispessante amminico modificato idrofobico sintetizzato non è molto diverso da HEUR, come Optiflo H 500, vedi Figura 3.

Se si aghjunghjenu più gruppi idrofobichi, cum'è finu à l'8%, e cundizioni di reazione ponu esse aghjustate per pruduce addensanti amminichi cù più gruppi idrofobi bloccati.Di sicuru, questu hè ancu un pettine addensante.

Stu addensante amminicu mudificatu idrofobicu pò impedisce chì a viscosità di a vernice cade per via di l'aghjunzione di una grande quantità di tensioattivi è solventi di glicol quandu si aghjunghjenu a corrispondenza di u culore.U mutivu hè chì i gruppi idrofobi forti ponu impedisce a desorbimentu, è i gruppi idrofobi multipli anu una forte associazione.


Tempu di Postu: Dec-26-2022
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