resumo
1. Axente humectante e dispersante
2. Antiespumante
3. Espesante
4. Aditivos formadores de película
5. Outros aditivos
Axente humectante e dispersante
Os revestimentos a base de auga usan auga como disolvente ou medio de dispersión, e a auga ten unha gran constante dieléctrica, polo que os revestimentos a base de auga están principalmente estabilizados pola repulsión electrostática cando a dobre capa eléctrica se solapa.
Ademais, no sistema de revestimento a base de auga, moitas veces hai polímeros e surfactantes non iónicos, que se adsorben na superficie do recheo de pigmento, formando un obstáculo estérico e estabilizando a dispersión.Polo tanto, as pinturas e emulsións a base de auga conseguen resultados estables mediante a acción conxunta da repulsión electrostática e o impedimento estérico.A súa desvantaxe é a mala resistencia aos electrólitos, especialmente para os electrólitos de alto prezo.
1.1 Axente humectante
Os axentes humectantes para revestimentos de auga divídense en aniónicos e non iónicos.
A combinación de axente humectante e axente dispersante pode conseguir resultados ideais.A cantidade de axente humectante é xeralmente duns poucos por mil.O seu efecto negativo é a formación de escuma e reduce a resistencia á auga da película de revestimento.
Unha das tendencias de desenvolvemento dos axentes humectantes é substituír gradualmente os axentes humectantes de polioxietileno alquil (benceno) fenol éter (APEO ou APE), porque conduce á redución das hormonas masculinas nas ratas e interfire co sistema endócrino.Os éteres fenólicos de polioxietileno alquil (benceno) úsanse amplamente como emulsionantes durante a polimerización en emulsión.
Os surfactantes xemelgos tamén son novos desenvolvementos.Son dúas moléculas anfifílicas unidas por un espaciador.A característica máis notable dos surfactantes de células xemelgas é que a concentración crítica de micelas (CMC) é máis que unha orde de magnitude menor que a dos seus surfactantes de "célula única", seguida dunha alta eficiencia.Como TEGO Twin 4000, é un tensioactivo siloxano de células xemelgas e ten propiedades antiespumantes e de espuma inestable.
1.2 Dispersante
Os dispersantes para pintura de látex divídense en catro categorías: dispersantes de fosfato, dispersantes de homopolímeros poliácidos, dispersantes de copolímeros poliácidos e outros dispersantes.
Os dispersantes de fosfato máis utilizados son os polifosfatos, como o hexametafosfato de sodio, o polifosfato de sodio (Calgon N, produto de BK Giulini Chemical Company en Alemaña), o tripolifosfato de potasio (KTPP) e o pirofosfato de tetrapotasio (TKPP).
O mecanismo da súa acción é estabilizar a repulsión electrostática mediante enlaces de hidróxeno e adsorción química.A súa vantaxe é que a dosificación é baixa, preto do 0,1%, e ten un bo efecto de dispersión sobre pigmentos e recheos inorgánicos.Pero tamén hai deficiencias: o que, xunto co aumento do valor do pH e da temperatura, o polifosfato se hidroliza facilmente, provoca unha mala estabilidade de almacenamento a longo prazo;A disolución incompleta no medio afectará o brillo da pintura de látex brillante.
1 dispersante de fosfatos
Os dispersantes de ésteres de fosfato estabilizan as dispersións de pigmentos, incluíndo pigmentos reactivos como o óxido de cinc.Nas formulacións de pintura brillante, mellora o brillo e a limpeza.A diferenza doutros aditivos humectantes e dispersantes, a adición de dispersantes de ésteres de fosfato non afecta a viscosidade KU e ICI do revestimento.
Dispersante homopolímero poliácido, como Tamol 1254 e Tamol 850, Tamol 850 é un homopolímero de ácido metacrílico.
Dispersante de copolímeros de poliácidos, como Orotan 731A, que é un copolímero de diisobutileno e ácido maleico.As características destes dous tipos de dispersantes son que producen unha forte adsorción ou ancoraxe na superficie de pigmentos e cargas, teñen cadeas moleculares máis longas para formar un obstáculo estérico e teñen solubilidade en auga nos extremos da cadea, e algúns complétanse con repulsión electrostática para conseguir resultados estables.Para que o dispersante teña unha boa dispersibilidade, o peso molecular debe ser controlado rigorosamente.Se o peso molecular é demasiado pequeno, haberá un obstáculo estérico insuficiente;se o peso molecular é demasiado grande, producirase a floculación.Para dispersantes de poliacrilato, pódese conseguir o mellor efecto de dispersión se o grao de polimerización é 12-18.
Outros tipos de dispersantes, como AMP-95, teñen un nome químico de 2-amino-2-metil-1-propanol.O grupo amino adsorbe na superficie das partículas inorgánicas e o grupo hidroxilo esténdese ata a auga, que xoga un papel estabilizador a través do impedimento estérico.Debido ao seu pequeno tamaño, o obstáculo estérico é limitado.AMP-95 é principalmente un regulador de pH.
Nos últimos anos, a investigación sobre dispersantes superou o problema da floculación causada polo alto peso molecular, e o desenvolvemento de alto peso molecular é unha das tendencias.Por exemplo, o dispersante de alto peso molecular EFKA-4580 producido pola polimerización en emulsión está especialmente desenvolvido para revestimentos industriais a base de auga, axeitado para a dispersión de pigmentos orgánicos e inorgánicos e ten unha boa resistencia á auga.
Os grupos amino teñen unha boa afinidade por moitos pigmentos mediante enlaces ácido-base ou hidróxeno.Prestouse atención ao dispersante de copolímero de bloque con ácido aminoacrílico como grupo de ancoraxe.
2 Dispersante con metacrilato de dimetilaminoetilo como grupo de ancoraxe
O aditivo humectante e dispersante Tego Dispers 655 utilízase nas pinturas de automóbiles ao auga non só para orientar os pigmentos senón tamén para evitar que o po de aluminio reaccione coa auga.
Debido a preocupacións ambientais, desenvolvéronse axentes humectantes e dispersantes biodegradables, como os humectantes e dispersantes de dúas células da serie EnviroGem AE, que son axentes humectantes e dispersantes de pouca escuma.
Antiespumante
Hai moitos tipos de antiespumantes de pintura a base de auga tradicionais, que xeralmente se dividen en tres categorías: antiespumantes de aceite mineral, antiespumantes de polisiloxano e outros antiespumantes.
Os antiespumantes de aceite mineral úsanse habitualmente, principalmente en pinturas de látex planas e semibrillantes.
Os antiespumantes de polisiloxano teñen baixa tensión superficial, fortes capacidades antiespumantes e antiespumantes, e non afectan o brillo, pero cando se usan de forma inadecuada, provocarán defectos como o encollemento da película de revestimento e unha mala recubribilidade.
Os antiespumantes de pintura a base de auga tradicionais son incompatibles coa fase acuosa para lograr o propósito de desespumar, polo que é fácil producir defectos de superficie na película de revestimento.
Nos últimos anos, desenvolvéronse antiespumantes a nivel molecular.
Este axente antiespumante é un polímero formado ao enxertar directamente substancias activas antiespumantes na substancia portadora.A cadea molecular do polímero ten un grupo hidroxilo humectante, a substancia activa antiespumante distribúese ao redor da molécula, a substancia activa non é fácil de agregar e a compatibilidade co sistema de revestimento é boa.Estes antiespumantes a nivel molecular inclúen aceites minerais - serie FoamStar A10, que conteñen silicio - serie FoamStar A30, e polímeros sen silicio e sen aceite - serie FoamStar MF.
Este antiespumante a escala molecular utiliza un polímero estrela superenxertado como tensioactivo incompatible e conseguiu bos resultados en aplicacións de revestimentos en auga.O antiespumante de grao molecular Air Products informado por Stout et al.é un axente de control de escuma a base de acetilenglicol e antiespumante con ambas propiedades humectantes, como Surfynol MD 20 e Surfynol DF 37.
Ademais, para satisfacer as necesidades de produción de revestimentos cero COV, tamén hai antiespumantes sen COV, como Agitan 315, Agitan E 255, etc.
espesante
Existen moitos tipos de espesantes, actualmente de uso habitual son o éter de celulosa e os seus derivados os espesantes, os espesantes asociativos alcalino-inflables (HASE) e os espesantes de poliuretano (HEUR).
3.1.Éter de celulosa e os seus derivados
Hidroxietil celulosa (HEC)foi producido por primeira vez industrialmente por Union Carbide Company en 1932, e ten unha historia de máis de 70 anos.
Na actualidade, os espesantes do éter de celulosa e os seus derivados inclúen principalmente a hidroxietil celulosa (HEC), a metil hidroxietil celulosa (MHEC), a etil hidroxietil celulosa (EHEC), a metil hidroxipropil celulosa base (MHPC), a metil celulosa (MC) e a goma xantana. etc., estes son espesantes non iónicos, e tamén pertencen a espesantes en fase acuosa non asociados.Entre eles, o HEC é o máis utilizado na pintura de látex.
3.2 Espesante hinchable con álcali
Os espesantes álcali-inflables divídense en dúas categorías: espesantes non asociativos álcali-swellable (ASE) e espesantes asociativos álcali-swellable (HASE), que son espesantes aniónicos.O ASE non asociado é unha emulsión de inchazo de poliacrilato alcalino.
3.3.Espesante de poliuretano e espesante non de poliuretano modificado hidrofóbicamente
O espesante de poliuretano, denominado HEUR, é un polímero soluble en auga de poliuretano etoxilado modificado por grupos hidrófobos, que pertence ao espesante asociativo non iónico.
HEUR está composto por tres partes: grupo hidrófobo, cadea hidrófila e grupo poliuretano.
O grupo hidrófobo desempeña un papel de asociación e é o factor decisivo para o espesamento, normalmente oleilo, octadecilo, dodecilfenilo, nonilfenol, etc.
Non obstante, o grao de substitución de grupos hidrófobos en ambos os extremos dalgúns HEUR dispoñibles comercialmente é inferior a 0,9 e o mellor é só 1,7.As condicións de reacción deben controlarse rigorosamente para obter un espesante de poliuretano cunha distribución de peso molecular estreita e un rendemento estable.A maioría dos HEUR sintetízanse mediante polimerización por pasos, polo que os HEUR dispoñibles comercialmente son xeralmente mesturas de amplos pesos moleculares.
Ademais dos espesantes de poliuretano asociativos lineais descritos anteriormente, tamén hai espesantes de poliuretano asociativos tipo peite.O chamado espesante de poliuretano de asociación de peite significa que hai un grupo hidrófobo colgante no medio de cada molécula de espesante.Espesantes como SCT-200 e SCT-275, etc.
Cando se engade unha cantidade normal de grupos hidrófobos, só hai 2 grupos hidrófobos de extremos, polo que o espesante amino modificado hidrofóbicamente sintetizado non é moi diferente do HEUR, como Optiflo H 500, ver Figura 3.
Se se engaden máis grupos hidrófobos, como ata o 8%, as condicións de reacción pódense axustar para producir espesantes amino con múltiples grupos hidrófobos bloqueados.Por suposto, este tamén é un espesante de pente.
Este espesante de aminoácidos modificado hidrófobo pode evitar que a viscosidade da pintura caia debido á adición dunha gran cantidade de surfactantes e disolventes de glicol cando se engade a combinación de cores.A razón é que os grupos hidrofóbicos fortes poden evitar a desorción, e os grupos hidrófobos múltiples teñen unha forte asociación.
Hora de publicación: 26-12-2022