I. Áttekintés
A bevonatok egyik alapanyagaként az adalékanyagok mennyisége általában nagyon kicsi (általában a teljes készítmény körülbelül 1%-a), de a hatásuk nagy. Hozzáadásukkal nemcsak számos bevonati hibát és filmhibát lehet elkerülni, hanem a bevonat gyártási és kivitelezési folyamatát is könnyen szabályozhatóvá teszik, és bizonyos adalékanyagok hozzáadása speciális funkciókkal ruházza fel a bevonatot. Ezért az adalékanyagok a bevonatok fontos részét képezik.
2. Az adalékanyagok osztályozása
A bevonatokhoz gyakran használt adalékanyagok közé tartoznak a szerves ülepedésgátlók, sűrítőanyagok, kiegyenlítőszerek, habzásgátlók, tapadásfokozók, nedvesítő- és diszpergálószerek stb.
3. Az adalékanyagok teljesítménye és alkalmazása
(1) Szerves ülepedésgátló
Ezen termékek többsége poliolefin alapú, valamilyen oldószerben diszpergálva, néha ricinusolaj-származékkal módosítva. Ezek az adalékanyagok három formában kaphatók: folyadék, paszta és por.
1. Reológiai tulajdonságok:
A szerves ülepedésgátlók fő reológiai funkciója a pigmentek szuszpenziójának szabályozása – azaz a kemény ülepedés megakadályozása vagy a leülepedés teljes elkerülése, ami tipikus alkalmazási területük. A gyakorlatban azonban a viszkozitás növekedését és bizonyos fokú megereszkedési ellenállást okoznak, különösen az ipari bevonatokban. A szerves ülepedésgátlók a magas hőmérséklet hatására feloldódnak, ezáltal elveszítik hatékonyságukat, de reológiai tulajdonságaik a rendszer lehűlésével helyreállnak.
2. Szerves ülepedésgátló szer felhordása:
Ahhoz, hogy a lerakódásgátló hatékonyan működjön a bevonatban, megfelelően kell diszpergálni és aktiválni. A konkrét lépések a következők:
(1) Nedvesítés (csak száraz por). A száraz por állagú szerves ülepedésgátló egy aggregátum, amelyet a részecskék egymástól való elválasztásához oldószerrel és/vagy gyantával kell nedvesíteni. Általában elegendő mérsékelt keverés mellett az őrlőszuszpenzióhoz adni.
(2) Deagglomeráció (csak száraz por esetén). A szerves ülepedésgátlók aggregációs ereje nem túl erős, a legtöbb esetben elegendő az egyszerű turbulens keverés.
(3) Diszperzió, melegítés, diszperzió időtartama (minden típus). Minden szerves ülepedésgátlónak van egy minimális aktiválási hőmérséklete, és ha ezt nem érik el, akkor a diszpergálóerő nagyságától függetlenül nem lesz reológiai aktivitás. Az aktiválási hőmérséklet az alkalmazott oldószertől függ. Amikor a minimális hőmérsékletet túllépik, az alkalmazott feszültség aktiválja a szerves ülepedésgátlót, és teljes mértékben kifejti hatását.
(2) Sűrítőanyag
Az oldószeres és vízbázisú festékekben különböző típusú sűrítőket használnak. A vízbázisú bevonatokban használt gyakori sűrítőtípusok a következők: cellulóz-éterek, poliakrilátok, asszociatív sűrítők és szervetlen sűrítők.
1. A leggyakrabban használt cellulóz-éter sűrítő a hidroxi-etil-cellulóz (HEC). A viszkozitástól függően különböző specifikációk léteznek. A HEC egy por állagú, vízben oldódó termék, amely nemionos sűrítő. Jó sűrítőhatással, jó vízállósággal és lúgállósággal rendelkezik, de hátrányai, hogy könnyen penészesedik, rothad, és gyenge a kiegyenlítő képessége.
2. A poliakrilát sűrítő egy akrilát kopolimer emulzió, magas karboxiltartalommal, és legnagyobb jellemzője a penészesedéssel szembeni jó ellenállás. Amikor a pH 8-10, ez a fajta sűrítő megduzzad és növeli a vizes fázis viszkozitását; de amikor a pH nagyobb, mint 10, vízben oldódik és elveszíti sűrítő hatását. Ezért nagyobb a pH-érzékenysége. Jelenleg az ammóniavíz a leggyakrabban használt pH-beállító a latexfestékekhez Kínában. Ezért, amikor ezt a típusú sűrítőt használják, a pH-érték csökken az ammóniavíz elillanásával, és a sűrítő hatása is csökken.
3. Az asszociatív sűrítők sűrítőmechanizmusa eltér a többi sűrítőtípusétól. A legtöbb sűrítő hidratálás és gyenge gélszerkezet kialakítása révén hozza létre a viszkozitást a rendszerben. Azonban az asszociatív sűrítők, a felületaktív anyagokhoz hasonlóan, mind hidrofil részeket, mind szájbarát sárga tisztítóolaj részeket tartalmaznak a molekulában. A hidrofil részek hidratálhatók és duzzadhatnak, hogy a vizes fázis sűrődjön. A lipofil végcsoportok emulziós részecskékkel és pigmentrészecskékkel kombinálhatók, így hálózati szerkezetet alkotva.
4. A szervetlen sűrítőanyag a bentonit. A vízbázisú bentonit általában vízfelvételkor duzzad, és a vízfelvétel utáni térfogata többszöröse az eredeti térfogatának. Nemcsak sűrítőanyagként működik, hanem megakadályozza a süllyedést, a megereszkedést és a szín lebegését is. Sűrítőhatása jobb, mint az azonos mennyiségű lúggal duzzadó akril és poliuretán sűrítőké. Ezenkívül széles pH-tartományú alkalmazkodóképességgel, jó fagyás-olvadás stabilitással és biológiai stabilitással rendelkezik. Mivel nem tartalmaz vízben oldódó felületaktív anyagokat, a száraz filmben lévő finom részecskék megakadályozhatják a víz migrációját és diffúzióját, és növelhetik a bevonatfilm vízállóságát.
(3) kiegyenlítőanyag
A kiegyenlítő anyagoknak három fő típusa van, amelyeket általában használnak:
1. Módosított polisziloxán típusú kiegyenlítő anyag
Ez a fajta kiegyenlítő szer jelentősen csökkentheti a bevonat felületi feszültségét, javíthatja a bevonat nedvesíthetőségét az aljzathoz képest, és megakadályozhatja a zsugorodást; csökkentheti a nedves film felületén az oldószer illékonysága miatti felületi feszültségkülönbséget, javíthatja a felületi folyási állapotot, és a festék gyorsan kiegyenlítődik; ez a fajta kiegyenlítő szer rendkívül vékony és sima filmet is képezhet a bevonófilm felületén, ezáltal javítva a bevonófilm felületének simaságát és fényességét.
2. Hosszú szénláncú gyanta típusú kiegyenlítő szer korlátozott kompatibilitással
Mint például az akrilát homopolimer vagy kopolimer, amely bizonyos mértékig csökkentheti a bevonat és az aljzat felületi feszültségét, hogy javítsa a nedvesíthetőséget és megakadályozza a zsugorodást; és egyetlen molekuláris szintet képezhet a bevonófilm felületén, hogy növelje a bevonat felületi feszültségét, homogenizálja, javítsa a felületi folyékonyságot, gátolja az oldószer illékonysági sebességét, kiküszöbölje a narancshéj és az ecsetvonások hibáit, és simává és egyenletessé tegye a bevonófilmet.
3. Magas forráspontú oldószert tartalmazó kiegyenlítőanyag fő összetevőként
Ez a fajta kiegyenlítőszer képes beállítani az oldószer illékonyodási sebességét, így a bevonófilm kiegyensúlyozottabb illékonyodási sebességgel és oldóképességgel rendelkezik a szárítási folyamat során, és megakadályozza, hogy a bevonófilm áramlását az oldószer túl gyors illékonyodása és a túl magas viszkozitás akadályozza, ami rossz szintezési hátrányokat eredményez, és megakadályozhatja az alapanyag rossz oldhatósága és az oldószer túl gyors illékonyodása által okozott zsugorodást és a kicsapódást.
(4) Habzásgátló szer
A habzásgátló szereket habzásgátlóknak vagy habzásgátlóknak is nevezik. A habzásgátlók megakadályozzák vagy késleltetik a habképződést: A habzásgátlók olyan felületaktív anyagok, amelyek szétrobbantják a képződött buborékokat. A kettő közötti különbség csak bizonyos mértékig elméleti, egy sikeres habzásgátló a habképződést is megakadályozhatja, hasonlóan egy habzásgátlóhoz. Általánosságban elmondható, hogy a habzásgátló három alapvető összetevőből áll: hatóanyag (azaz hatóanyag); diffúzáló szer (rendelkezésre álló vagy nem); hordozóanyag.
(5) Nedvesítő- és diszpergálószerek
A nedvesítő- és diszpergálószerek számos funkcióval rendelkezhetnek, de a két fő funkció a diszperziós folyamat befejezéséhez szükséges idő és/vagy energia csökkentése, miközben stabilizálja a pigmentdiszperziót. A nedvesítő- és diszpergálószereket általában a következőképpen osztják fel:
Öt kategória:
1. Anionos nedvesítőszer
2. Kationos nedvesítőszer
3. Elektroneutrális, amfoter nedvesítőszer
4. Bifunkciós, nem elektromosan semleges nedvesítőszer
5. Nemionos nedvesítőszer
Az első négy típusú nedvesítő- és diszpergálószer nedvesítő szerepet játszhat és segítheti a pigment diszperzióját, mivel hidrofil végcsoportjaik képesek fizikai és kémiai kötéseket kialakítani a pigment felületével, éleivel, sarkaival stb., és a pigment felületének orientációja, általában a hidrofób vég felé mozdulnak el. A nemionos nedvesítő- és diszpergálószerek szintén tartalmaznak hidrofil végcsoportokat, de nem tudnak fizikai és kémiai kötéseket kialakítani a pigment felületével, de egyesülhetnek a pigmentrészecskék felületén adszorbeált vízzel. Ez a vízkötés a pigmentrészecskék felületéhez instabil, és nemionos abszorpcióhoz és deszorpcióhoz vezet. A deszorbeált felületaktív anyag ebben a gyantarendszerben szabad, és mellékhatásokat, például gyenge vízállóságot okozhat.
A nedvesítőszert és a diszpergálószert a pigment diszperziós folyamata során kell hozzáadni, hogy más felületaktív anyagok szorosan érintkezhessenek a pigmenttel, és betölthessék szerepüket, mielőtt elérnék a pigmentrészecske felületét.
Negyedik. Összefoglalás
A bevonat egy összetett rendszer. A rendszer alkotóelemeként kis mennyiségben adnak hozzá adalékanyagokat, amelyek azonban létfontosságú szerepet játszanak a teljesítményében. Ezért oldószeralapú bevonatok fejlesztésekor nagyszámú ismételt kísérlettel kell meghatározni, hogy mely adalékanyagokat és azok adagolását kell alkalmazni.
Közzététel ideje: 2023. január 30.