I. Visión xeral
Como unha das materias primas dos revestimentos, a cantidade de aditivos adoita ser moi pequena (xeralmente arredor do 1 % da formulación total), pero o efecto é estupendo. A súa adición non só pode evitar moitos defectos do revestimento e defectos da película, senón que tamén facilita o control do proceso de produción e construción do revestimento, e a adición de certos aditivos pode dotar o revestimento dalgunhas funcións especiais. Polo tanto, os aditivos son unha parte importante dos revestimentos.
2. Clasificación dos aditivos
Entre os aditivos que se empregan habitualmente para os revestimentos inclúense axentes antisedimentación orgánicos, espesantes, axentes niveladores, axentes de control da escuma, promotores de adhesión, axentes humectantes e dispersantes, etc.
3. Rendemento e aplicación de aditivos
(1) Axente antisedimentante orgánico
A maioría destes produtos baséanse en poliolefinas, dispersas nalgún solvente, ás veces modificadas cun derivado do aceite de rícino. Estes aditivos preséntanse en tres formas: líquida, en pasta e en po.
1. Propiedades reolóxicas:
A principal función reolóxica dos axentes antisedimentación orgánicos é controlar a suspensión dos pigmentos, é dicir, evitar a sedimentación dura ou evitala por completo, que é a súa aplicación típica. Pero na práctica, provoca un aumento da viscosidade e tamén certo grao de resistencia á deformación, especialmente en revestimentos industriais. Os axentes antisedimentación orgánicos disolveranse debido á temperatura elevada, perdendo así a súa eficacia, pero a súa reoloxía recuperarase a medida que o sistema arrefríe.
2. Aplicación de axente antisedimentante orgánico:
Para que o axente antisedimentación funcione eficazmente no revestimento, debe dispersarse e activarse axeitadamente. Os pasos específicos son os seguintes:
(1) Humectación (só po seco). O axente antisedimentador orgánico en po seco é un agregado; para separar as partículas entre si, debe humedecerse con solvente e/ou resina. Normalmente abonda con engadilo á mestura de moenda con axitación moderada.
(2) Desaglomeración (só para po seco). A forza de agregación dos axentes antisedimentadores orgánicos non é moi forte e, na maioría dos casos, abonda cunha simple mestura turbulenta.
(3) Dispersión, quecemento, duración da dispersión (todos os tipos). Todos os axentes antisedimentadores orgánicos teñen unha temperatura mínima de activación e, se non se alcanza, non importa o grande que sexa a forza de dispersión, non haberá actividade reolóxica. A temperatura de activación depende do disolvente utilizado. Cando se supera a temperatura mínima, a tensión aplicada activará o axente antisedimentador orgánico e dará pleno rendemento ao seu rendemento.
(2) Espesante
Existen diferentes tipos de espesantes que se empregan en pinturas de base solvente e acuosa. Os tipos comúns de espesantes que se empregan en revestimentos de base acuosa son: éteres de celulosa, poliacrilatos, espesantes asociativos e espesantes inorgánicos.
1. O espesante de éter de celulosa máis empregado é a hidroxietilcelulosa (HEC). Dependendo da viscosidade, existen diferentes especificacións. A HEC é un produto en po soluble en auga, que é un espesante non iónico. Ten un bo efecto espesante, boa resistencia á auga e resistencia aos álcalis, pero as súas desvantaxes son que é fácil cultivar mofo, podremia e ten unha mala propiedade de nivelación.
2. O espesante de poliacrilato é unha emulsión de copolímero de acrilato cun alto contido de carboxilo, e a súa maior característica é a súa boa resistencia á invasión de mofo. Cando o pH é de 8-10, este tipo de espesante ínchase e aumenta a viscosidade da fase acuosa; pero cando o pH é superior a 10, disólvese en auga e perde o seu efecto espesante. Polo tanto, hai unha maior sensibilidade ao pH. Na actualidade, a auga con amoníaco é o axustador de pH máis utilizado para as pinturas de látex na China. Polo tanto, cando se usa este tipo de espesante, o valor do pH diminuirá coa volatilización da auga con amoníaco e o seu efecto espesante tamén diminuirá.
3. Os espesantes asociativos teñen mecanismos de espesamento diferentes aos doutros tipos de espesantes. A maioría dos espesantes aportan viscosidade a través da hidratación e a formación dunha estrutura de xel débil no sistema. Non obstante, os espesantes asociativos, como os surfactantes, teñen na molécula tanto partes hidrófilas como partes de aceite de limpeza amarelo agradables para a boca. As partes hidrófilas poden hidratarse e incharse para espesar a fase acuosa. Os grupos terminais lipófilos poden combinarse con partículas de emulsión e partículas de pigmento. Asociarse para formar unha estrutura de rede.
4. O espesante inorgánico está representado pola bentonita. Normalmente, a bentonita a base de auga ínchase cando absorbe auga, e o volume despois de absorber auga é varias veces o seu volume orixinal. Non só actúa como espesante, senón que tamén evita o afundimento, a flacidez e a cor flotante. O seu efecto espesante é mellor que o dos espesantes acrílicos e de poliuretano inchables con álcalis na mesma cantidade. Ademais, tamén ten unha ampla gama de adaptabilidade ao pH, boa estabilidade á conxelación-desconxelación e estabilidade biolóxica. Debido a que non contén surfactantes solubles en auga, as partículas finas da película seca poden evitar a migración e a difusión da auga e poden mellorar a resistencia á auga da película de revestimento.
(3) axente nivelador
Hai tres tipos principais de axentes niveladores que se usan habitualmente:
1. Axente nivelador de tipo polisiloxano modificado
Este tipo de axente nivelador pode reducir fortemente a tensión superficial do revestimento, mellorar a mollabilidade do revestimento co substrato e evitar a contracción; pode reducir a diferenza de tensión superficial na superficie da película húmida debido á volatilización do solvente, mellorar o estado de fluxo superficial e facer que a pintura se nivele rapidamente; este tipo de axente nivelador tamén pode formar unha película extremadamente fina e lisa na superficie da película de revestimento, mellorando así a suavidade e o brillo da superficie da película de revestimento.
2. Axente nivelador de tipo resina de cadea longa con compatibilidade limitada
Como o homopolímero ou copolímero de acrilato, que pode reducir a tensión superficial do revestimento e do substrato ata certo punto para mellorar a mollabilidade e evitar a contracción; e pode formar un único nivel molecular na superficie da película de revestimento para aumentar a tensión superficial do revestimento, homoxeneizar, mellorar a fluidez superficial, inhibir a velocidade de volatilización do solvente, eliminar defectos como a pel de laranxa e as marcas de pincel e facer que a película de revestimento sexa lisa e uniforme.
3. Axente nivelador con solvente de alto punto de ebulición como compoñente principal
Este tipo de axente nivelador pode axustar a taxa de volatilización do solvente, de xeito que a película de revestimento teña unha taxa de volatilización e solvencia máis equilibradas durante o proceso de secado, e evita que o fluxo da película de revestimento se vexa obstaculizado pola volatilización demasiado rápida do solvente e a viscosidade demasiado alta, o que resulta en desvantaxes de nivelación deficientes, e pode evitar a contracción causada pola mala solubilidade do material base e a precipitación causada pola volatilización demasiado rápida do solvente.
(4) Axente de control de escuma
Os axentes de control da escuma tamén se denominan axentes antiespumantes ou antiespumantes. Os axentes antiespumantes impiden ou atrasan a formación de escuma: os axentes antiespumantes son surfactantes que rebentan as burbullas que se formaron. A diferenza entre os dous é só teórica ata certo punto, un antiespumante eficaz tamén pode evitar a formación de escuma como un axente antiespumante. En xeral, o axente antiespumante está composto por tres compoñentes básicos: composto activo (é dicir, axente activo); axente difusor (dispoñible ou non); vehículo.
(5) Axentes humectantes e dispersantes
Os axentes humectantes e dispersantes poden ter unha variedade de funcións, pero as dúas principais son reducir o tempo e/ou a enerxía necesarios para completar o proceso de dispersión, á vez que estabilizan a dispersión do pigmento. Os axentes humectantes e dispersantes adoitan dividirse nos seguintes:
Cinco categorías:
1. Axente humectante aniónico
2. Axente humectante catiónico
3. Axente humectante electroneutro e anfotérico
4. Axente humectante bifuncional e non electricamente neutro
5. Axente humectante non iónico
Os primeiros catro tipos de axentes humectantes e dispersantes poden desempeñar un papel humectante e axudar á dispersión dos pigmentos porque os seus extremos hidrófilos teñen a capacidade de formar enlaces físicos e químicos coa superficie do pigmento, os bordos, as esquinas, etc., e desprazarse cara á orientación da superficie do pigmento, xeralmente o extremo hidrófobo. Os axentes humectantes e dispersantes non iónicos tamén conteñen grupos terminais hidrófilos, pero non poden formar enlaces físicos e químicos coa superficie do pigmento, senón que poden combinarse coa auga adsorbida na superficie das partículas de pigmento. Esta unión da auga á superficie das partículas de pigmento é inestable e leva á absorción e desorción non iónicas. O surfactante desorbido neste sistema de resina é libre e tende a causar efectos secundarios como unha baixa resistencia á auga.
O axente humectante e o dispersante deben engadirse durante o proceso de dispersión do pigmento, para garantir que outras substancias tensioactivas poidan estar en estreito contacto co pigmento para desempeñar o seu papel antes de chegar á superficie da partícula de pigmento.
Catro. Resumo
O revestimento é un sistema complexo. Como compoñente do sistema, os aditivos engádense en pequenas cantidades, pero xogan un papel vital no seu rendemento. Polo tanto, ao desenvolver revestimentos baseados en solventes, que aditivos usar e a súa dosificación deben determinarse mediante un gran número de experimentos repetidos.
Data de publicación: 30 de xaneiro de 2023