1. Paksendajate tüübid ja paksendamismehhanism
(1) Anorgaaniline paksendaja:
Anorgaanilised paksendajad veepõhistes süsteemides on peamiselt savid.Näiteks: bentoniit.Kaoliini ja kobediatomiitmulda (peamine komponent on poorse struktuuriga SiO2) kasutatakse mõnikord nende suspendeerimisomaduste tõttu paksendamissüsteemides abipaksendajatena.Bentoniiti kasutatakse laialdasemalt selle suure vees punduvuse tõttu.Bentoniit (Bentoniit), tuntud ka kui bentoniit, bentoniit jne, bentoniidi põhimineraal on montmorilloniit, mis sisaldab vähesel hulgal leelis- ja leelismuldmetallide hüdroalumosilikaatmineraale, mis kuulub alumosilikaatide rühma, selle üldine keemiline valem on: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O.Bentoniidi paisumisvõimet väljendatakse paisumisvõimega, see tähendab, et bentoniidi mahtu pärast paisumist lahjendatud vesinikkloriidhappe lahuses nimetatakse paisumisvõimeks, väljendatuna ml/grammi kohta.Pärast seda, kui bentoniidi paksendaja neelab vett ja paisub, võib selle maht ulatuda mitu korda või kümme korda võrreldes enne vee imendumist, seega on sellel hea suspensioon ja kuna tegemist on peenemate osakeste suurusega pulbriga, erineb see teistest katte pulbritest. süsteem.Kehal on hea segunevus.Lisaks võib see suspensiooni tootmisel juhtida teisi pulbreid, et tekitada teatud kihistumisevastane efekt, seega on see väga kasulik süsteemi säilitamise stabiilsuse parandamiseks.
Kuid paljud naatriumipõhised bentoniidid muundatakse kaltsiumipõhisest bentoniidist naatriumi muundamise teel.Naatriumimisega samal ajal tekib suur hulk positiivseid ioone, nagu kaltsiumiioonid ja naatriumioonid.Kui nende katioonide sisaldus süsteemis on liiga kõrge, tekib emulsiooni pinnal olevatele negatiivsetele laengutele palju laengu neutraliseerimist, nii et teatud määral võib see põhjustada kõrvaltoimeid, nagu näiteks turse ja flokulatsioon. emulsioon.Teisest küljest avaldavad need kaltsiumiioonid kõrvalmõjusid ka naatriumsoola dispergeerivale ainele (või polüfosfaadi dispergeerivale ainele), põhjustades nende dispergeerivate ainete sadestumist kattesüsteemis, mis viib lõpuks dispersiooni kadumiseni, muutes katte paksemaks, paksemaks või ühtlasemaks. paksem.Esines tugevaid sademeid ja flokulatsiooni.Lisaks sõltub bentoniidi paksendav toime peamiselt pulbrist, mis imab vett ja paisub suspensiooni saamiseks, nii et see annab kattesüsteemile tugeva tiksotroopse efekti, mis on väga ebasoodne head tasandusefekti nõudvate katete puhul.Seetõttu kasutatakse bentoniidi anorgaanilisi paksendajaid lateksvärvides harva ning madala kvaliteediga lateksvärvides või harjatud lateksvärvides kasutatakse paksendajatena vaid väikest kogust.Viimastel aastatel on aga mõned andmed näidanud, et Hemmingsi BENTONE®LT.orgaaniliselt modifitseeritud ja rafineeritud hektoriidil on lateksvärvi õhuvaba pihustussüsteemidele kandmisel hea settimis- ja pihustusefekt.
(2) Tsellulooseeter:
Tsellulooseeter on looduslik kõrge polümeer, mis moodustub β-glükoosi kondenseerumisel.Kasutades glükosüültsükli hüdroksüülrühma omadusi, võib tselluloos läbida mitmesuguseid reaktsioone, mille tulemusena tekib rida derivaate.Nende hulgas saadakse esterdamis- ja eeterdamisreaktsioonid.Tselluloosi ester või tsellulooseetri derivaadid on kõige olulisemad tselluloosi derivaadid.Tavaliselt kasutatavad tooted on karboksümetüültselluloos,hüdroksüetüültselluloos, metüültselluloos, hüdroksüpropüülmetüültselluloos ja nii edasi.Kuna karboksümetüültselluloos sisaldab vees kergesti lahustuvaid naatriumioone, on sellel halb veekindlus ja selle põhiahela asendajate arv on väike, mistõttu see laguneb kergesti bakteriaalse korrosiooni tõttu, vähendades vesilahuse viskoossust ja muutes selle haisev jne. Nähtus, mida kasutatakse harva lateksvärvides, üldiselt kasutatakse madala kvaliteediga polüvinüülalkoholi liimivärvides ja kittis.Metüültselluloosi vees lahustumise kiirus on üldiselt veidi madalam kui hüdroksüetüültselluloosil.Lisaks võib lahustumisprotsessis esineda väike kogus lahustumatut ainet, mis mõjutab kattekile välimust ja tunnetust, mistõttu kasutatakse seda lateksvärvides harva.Metüüli vesilahuse pindpinevus on aga veidi väiksem kui teistel tselluloosi vesilahustel, seega on see hea tselluloosi paksendaja, mida kasutatakse pahtlis.Hüdroksüpropüülmetüültselluloos on ka tselluloosi paksendaja, mida kasutatakse laialdaselt pahtlitööstuses ja seda kasutatakse nüüd peamiselt tsemendi- või lubjakaltsiumipõhises pahtlis (või muudes anorgaanilistes sideainetes).Hüdroksüetüültselluloosi kasutatakse laialdaselt lateksvärvisüsteemides, kuna see lahustub hästi vees ja hoiab vett kinni.Võrreldes teiste tselluloosidega, mõjutab see kattekihi jõudlust vähem.Hüdroksüetüültselluloosi eeliste hulka kuulub kõrge pumpamise efektiivsus, hea ühilduvus, hea säilivusstabiilsus ja viskoossuse hea pH stabiilsus.Puuduseks on halb tasandusvoolavus ja halb pritsmekindlus.Nende puuduste parandamiseks on ilmnenud hüdrofoobsed modifikatsioonid.sooga seotud hüdroksüetüültselluloos (HMHEC), nt NatrosolPlus330, 331
(3) Polükarboksülaadid:
Selles polükarboksülaadis on suure molekulmassiga paksendaja ja madala molekulmassiga dispergeeriv aine.Need adsorbeerivad peamiselt veemolekule süsteemi põhiahelas, mis suurendab hajutatud faasi viskoossust;lisaks võib neid adsorbeerida ka lateksiosakeste pinnale, moodustades kattekihi, mis suurendab lateksi osakeste suurust, paksendab lateksi hüdratatsioonikihti ja suurendab lateksi sisemise faasi viskoossust.Seda tüüpi paksendajatel on aga suhteliselt madal paksendamisefektiivsus, mistõttu eemaldatakse see järk-järgult katmisrakendustes.Nüüd kasutatakse seda tüüpi paksendajat peamiselt värvipasta paksendamiseks, kuna selle molekulmass on suhteliselt suur, seega aitab see kaasa värvipasta dispergeeritavuse ja säilivusstabiilsusele.
(4) Leelises punduv paksendaja:
Leelises punduvaid paksendajaid on kahte peamist tüüpi: tavalised leelispunduvad paksendajad ja assotsiatiivsed leelispunduvad paksendajad.Suurim erinevus nende vahel on erinevus peamises molekulaarses ahelas sisalduvates seotud monomeerides.Assotsiatiivsed leelispaisuvad paksendajad kopolümeriseeritakse assotsiatiivsete monomeeridega, mis suudavad üksteist adsorbeerida peaahela struktuuris, mistõttu võib pärast vesilahuses ioniseerimist tekkida molekulisisene või molekulidevaheline adsorptsioon, mille tulemusel tõuseb süsteemi viskoossus kiiresti.
a.Tavaline leelises punduv paksendaja:
Tavalise leeliselise punduva paksendaja peamine tootetüüp on ASE-60.ASE-60 kasutab peamiselt metakrüülhappe ja etüülakrülaadi kopolümerisatsiooni.Kopolümerisatsiooniprotsessis moodustab metakrüülhape umbes 1/3 tahke aine sisaldusest, kuna karboksüülrühmade olemasolu muudab molekulaarse ahela teatud määral hüdrofiilseks ja neutraliseerib soola moodustumise protsessi.Laengute tõrjumise tõttu laienevad molekulaarsed ahelad, mis suurendab süsteemi viskoossust ja annab paksendava efekti.Mõnikord on molekulmass aga ristsiduva aine toime tõttu liiga suur.Molekulaarse ahela paisumisprotsessi ajal ei ole molekulaarahel lühikese aja jooksul hästi hajutatud.Pikaajalise ladustamise käigus venitatakse molekulaarahel järk-järgult, mis toob kaasa viskoossuse järelpaksenemise.Lisaks, kuna seda tüüpi paksendajate molekulaarses ahelas on vähe hüdrofoobseid monomeere, ei ole lihtne tekitada molekulide vahel hüdrofoobset kompleksi, peamiselt molekulisisese vastastikuse adsorptsiooni tegemiseks, nii et seda tüüpi paksendajal on madal paksendamisefektiivsus. kasutatakse harva üksi.Seda kasutatakse peamiselt koos teiste paksendajatega.
b.Assotsiatsiooni (concord) tüüpi leeliseline punduv paksendaja:
Seda tüüpi paksendajaid on nüüd assotsiatiivsete monomeeride valiku ja molekulaarstruktuuri disaini tõttu palju erinevaid.Selle põhiahela struktuur koosneb samuti peamiselt metakrüülhappest ja etüülakrülaadist ning assotsiatiivsed monomeerid on struktuuris nagu antennid, kuid ainult vähesel määral jaotunud.Just need assotsiatiivsed monomeerid nagu kaheksajala kombitsad mängivad paksendaja paksendamise efektiivsuses kõige olulisemat rolli.Struktuuris olev karboksüülrühm on neutraliseeritud ja soola moodustav, samuti on molekulaarahel nagu tavaline leelises punduv paksendaja.Toimub sama laengutõrjumine, nii et molekulaarahel avaneb.Ka selles sisalduv assotsiatiivne monomeer paisub koos molekulaarse ahelaga, kuid selle struktuur sisaldab nii hüdrofiilseid ahelaid kui ka hüdrofoobseid ahelaid, mistõttu tekib molekulis või molekulide vahel pindaktiivsetele ainetele sarnane suur mitsellstruktuur.Neid mitselle toodetakse assotsieerunud monomeeride vastastikusel adsorptsioonil ja mõned assotsieerunud monomeerid adsorbeerivad üksteist emulsiooniosakeste (või muude osakeste) sildava toime kaudu.Pärast mitsellide tootmist fikseerivad nad emulsiooniosakesed, veemolekuli osakesed või muud osakesed süsteemis suhteliselt staatilises olekus, nagu ka ümbrise liikumine, nii et nende molekulide (või osakeste) liikuvus nõrgeneb ja vee viskoossus väheneb. süsteem suureneb.Seetõttu on seda tüüpi paksendamise efektiivsus, eriti kõrge emulsioonisisaldusega lateksvärvide puhul, palju parem kui tavalistel leelises punduvatel paksendajatel, mistõttu kasutatakse seda lateksvärvides laialdaselt.Peamine tooteesindaja Tüüp on TT-935.
(5) Assotsiatiivne polüuretaan (või polüeeter) paksendav ja tasandusaine:
Üldiselt on paksendajatel väga kõrge molekulmass (nagu tselluloos ja akrüülhape) ning nende molekulaarahelaid venitatakse vesilahuses, et suurendada süsteemi viskoossust.Polüuretaani (või polüeetri) molekulmass on väga väike ja see moodustab peamiselt seose lipofiilse segmendi van der Waalsi jõu interaktsiooni kaudu molekulide vahel, kuid see assotsiatsioonijõud on nõrk ja seos võib tekkida teatud tingimustel. väline jõud.Eraldamine, vähendades seeläbi viskoossust, soodustab kattekile tasandamist, seega võib see mängida tasandusaine rolli.Kui nihkejõud on kõrvaldatud, võib see kiiresti taasalustada ja süsteemi viskoossus tõuseb.See nähtus on kasulik viskoossuse vähendamiseks ja nivelleerimise suurendamiseks ehitamise ajal;ja pärast nihkejõu kadumist taastub viskoossus koheselt, et suurendada kattekihi paksust.Praktilistes rakendustes oleme rohkem mures selliste assotsiatiivsete paksendajate paksendava toime pärast polümeeremulsioonidel.Süsteemi ühendamises osalevad ka peamised polümeeri lateksi osakesed, nii et seda tüüpi paksendaval ja tasandusainel on ka hea paksendav (või tasandus) toime, kui see on kriitilisest kontsentratsioonist madalam;kui seda tüüpi paksendava ja tasandusaine kontsentratsioon Kui see on kõrgem kui selle kriitiline kontsentratsioon puhtas vees, võib see iseenesest moodustada assotsiatsioone ja viskoossus tõuseb kiiresti.Seega, kui seda tüüpi paksendava ja tasandusaine kontsentratsioon on madalam kui selle kriitiline kontsentratsioon, kuna lateksiosakesed osalevad osalises assotsiatsioonis, siis mida väiksem on emulsiooni osakeste suurus, seda tugevam on seos ja selle viskoossus suureneb koos emulsiooni suurenemisega. emulsiooni kogus.Lisaks sisaldavad mõned dispergeerivad ained (või akrüülpaksendajad) hüdrofoobseid struktuure ja nende hüdrofoobsed rühmad interakteeruvad polüuretaani omadega, nii et süsteem moodustab suure võrgustiku struktuuri, mis soodustab paksenemist.
2. Erinevate paksendajate mõju lateksvärvi veeeralduskindlusele
Veepõhiste värvide koostise kujundamisel on väga oluliseks lüliks paksendajate kasutamine, mis on seotud lateksvärvide paljude omadustega, nagu ehitus, värvi kujunemine, säilitamine ja välimus.Siin keskendume paksendajate kasutamise mõjule lateksvärvi ladustamisel.Ülaltoodud sissejuhatusest saame teada, et bentoniit ja polükarboksülaadid: paksendajaid kasutatakse peamiselt mõnes erikattes, mida siinkohal ei käsitleta.Peamiselt käsitleme kõige sagedamini kasutatavaid tselluloosi, leelisepaisutamist ja polüuretaani (või polüeetri) paksendajaid, üksi ja kombinatsioonis, mis mõjutavad lateksvärvide veeeralduskindlust.
Kuigi paksendamine ainult hüdroksüetüültselluloosiga on vee eraldamisel tõsisem, on seda lihtne ühtlaselt segada.Leeliselise punduva paksendamise ühekordne kasutamine ei põhjusta vee eraldumist ja sadenemist, kuid pärast paksenemist tekib tõsine paksenemine.Polüuretaanpaksenduse ühekordne kasutamine, kuigi vee eraldamine ja järelpaksenemine Paksenemine ei ole tõsine, kuid sellega tekkiv sade on suhteliselt kõva ja raskesti segatav.Ja see võtab kasutusele hüdroksüetüültselluloosi ja leelise paisuva paksendava ühendi, ei paksene järelpaksenemist, ei sadestu kõvasti, on kergesti segatav, kuid seal on ka väike kogus vett.Kui aga paksendamiseks kasutatakse hüdroksüetüültselluloosi ja polüuretaani, on vee eraldumine kõige tõsisem, kuid kõva sadet ei toimu.Leelispunduvat paksendajat ja polüuretaani kasutatakse koos, kuigi veeeraldus on põhimõtteliselt mitte vee eraldamine, vaid pärast paksenemist ja põhjas olevat setet on raske ühtlaselt segada.Ja viimane kasutab väikest kogust hüdroksüetüültselluloosi, millel on leeliseline pundumine ja polüuretaanpaksendamine, et saada ühtlane olek ilma sademete ja vee eraldamiseta.On näha, et tugeva hüdrofoobsusega puhta akrüülemulsioonisüsteemi puhul on tõsisem veefaasi paksendamine hüdrofiilse hüdroksüetüültselluloosiga, kuid seda saab kergesti ühtlaseks segada.Hüdrofoobse leelise paisumise ja polüuretaani (või nende ühendi) paksenemise ühekordne kasutamine, kuigi veeeraldusvastane jõudlus on parem, kuid mõlemad paksenevad pärast seda ja kui on sademeid, nimetatakse seda kõvaks sademeks, mida on raske ühtlaselt segada.Tselluloosi ja polüuretaanühendi paksendamise kasutamine hüdrofiilsete ja lipofiilsete väärtuste suurima erinevuse tõttu põhjustab kõige tõsisema vee eraldumise ja sadestumise, kuid sete on pehme ja kergesti segatav.Viimasel valemil on parim veeeraldusvastane jõudlus tänu paremale tasakaalule hüdrofiilsuse ja lipofiilsuse vahel.Loomulikult tuleks tegeliku valemi väljatöötamise protsessis arvesse võtta ka emulsioonide ning märgavate ja dispergeerivate ainete tüüpe ning nende hüdrofiilsust ja lipofiilsust.Ainult siis, kui need saavutavad hea tasakaalu, võib süsteem olla termodünaamilises tasakaalus ja hea veekindlusega.
Paksendamissüsteemis kaasneb vesifaasi paksenemisega mõnikord ka õlifaasi viskoossuse tõus.Näiteks usume üldiselt, et tselluloosi paksendajad paksendavad veefaasi, kuid tselluloos jaotub veefaasis
Postitusaeg: 29. detsember 2022