1. Tirštiklio tipai ir tirštinimo mechanizmas
(1) Neorganinis tirštiklis:
Neorganiniai tirštikliai vandens sistemose daugiausia yra molis.Tokie kaip: bentonitas.Kaolinas ir diatomitas (pagrindinis komponentas yra SiO2, turintis porėtą struktūrą) kartais naudojami kaip pagalbiniai tirštikliai tirštinimo sistemoms dėl jų suspensinių savybių.Bentonitas yra plačiau naudojamas dėl didelio brinkimo vandenyje.Bentonitas (Bentonitas), taip pat žinomas kaip bentonitas, bentonitas ir kt., pagrindinis bentonito mineralas yra montmorilonitas, turintis nedidelį kiekį šarminių ir šarminių žemių metalų vandeningų aliumosilikatų mineralų, priklausančių aliuminio silikatų grupei, jo bendroji cheminė formulė yra: (Na ,Ca)(Al,Mg)6(Si4O10)3(OH)6•nH2O.Bentonito plėtimosi savybės išreiškiamos plėtimosi pajėgumu, tai yra, bentonito tūris po išbrinkimo praskiestoje druskos rūgšties tirpale vadinamas plėtimosi pajėgumu, išreikštu ml/gramu.Po to, kai bentonito tirštiklis sugeria vandenį ir išsipučia, tūris gali siekti kelis ar dešimt kartų daugiau nei prieš sugeriant vandenį, todėl jis turi gerą suspensiją, o kadangi tai yra smulkesnių dalelių milteliai, jie skiriasi nuo kitų dangoje esančių miltelių. sistema.Kūnas gerai maišosi.Be to, gamindamas suspensiją, jis gali varyti kitus miltelius, kad sukurtų tam tikrą anti-stratifikacijos efektą, todėl labai naudinga pagerinti sistemos laikymo stabilumą.
Tačiau daugelis natrio pagrindu pagamintų bentonitų paverčiami iš kalcio pagrindo bentonito per natrio konversiją.Tuo pačiu natrio metu bus gaminama daug teigiamų jonų, tokių kaip kalcio jonai ir natrio jonai.Jei šių katijonų kiekis sistemoje yra per didelis, ant emulsijos paviršiaus neigiamų krūvių susidarys didelis krūvio neutralizavimo kiekis, todėl tam tikru mastu Tai gali sukelti šalutinį poveikį, pvz., patinimą ir flokuliaciją. emulsija.Kita vertus, šie kalcio jonai taip pat turės šalutinį poveikį natrio druskos dispergentui (arba polifosfatiniam dispergentui), todėl šie dispergentai nusėda dangų sistemoje, galiausiai praranda dispersiją, todėl danga tampa storesnė, storesnė ar net lygi. storesnis.Buvo gausių kritulių ir flokuliacijos.Be to, bentonito tirštinamasis poveikis daugiausia priklauso nuo miltelių, kurie sugeria vandenį ir plečiasi, kad susidarytų suspensija, todėl dangų sistemai bus stiprus tiksotropinis poveikis, o tai labai nepalanku dangoms, kurioms reikalingas geras išlyginamasis poveikis.Todėl bentonito neorganiniai tirštikliai retai naudojami latekso dažuose, o tik nedidelis kiekis naudojamas kaip tirštiklis žemos kokybės latekso dažuose arba šepečiu padengtuose latekso dažuose.Tačiau pastaraisiais metais kai kurie duomenys rodo, kad Hemmingso BENTONE®LT.Organiškai modifikuotas ir rafinuotas hektoritas pasižymi geru anti-sedimentacijos ir purškimo poveikiu, kai naudojamas latekso dažų beorio purškimo sistemoms.
(2) Celiuliozės eteris:
Celiuliozės eteris yra natūralus didelio kiekio polimeras, susidarantis kondensuojant β-gliukozę.Naudojant gliukozilo žiedo hidroksilo grupės savybes, celiuliozė gali patirti įvairias reakcijas, kad susidarytų daugybė darinių.Tarp jų gaunamos esterinimo ir eterinimo reakcijos.Celiuliozės esteris arba celiuliozės eterio dariniai yra svarbiausi celiuliozės dariniai.Dažniausiai naudojami produktai yra karboksimetilceliuliozė,hidroksietilceliuliozė, metilceliuliozė, hidroksipropilmetilceliuliozė ir pan.Kadangi karboksimetilceliuliozėje yra natrio jonų, kurie lengvai tirpsta vandenyje, ji yra prastai atspari vandeniui, o pagrindinėje grandinėje yra nedidelis pakaitalų skaičius, todėl ji lengvai suyra dėl bakterinės korozijos, sumažindama vandeninio tirpalo klampumą ir paversdama jį. smirdantis ir pan. Reiškinys, retai naudojamas latekso dažuose, dažniausiai naudojamas žemos kokybės polivinilo alkoholio klijų dažuose ir glaistai.Metilceliuliozės tirpimo vandenyje greitis paprastai yra šiek tiek mažesnis nei hidroksietilceliuliozės.Be to, tirpimo procese gali susidaryti nedidelis kiekis netirpių medžiagų, kurios paveiks dangos plėvelės išvaizdą ir pojūtį, todėl latekso dažuose ji naudojama retai.Tačiau metilo vandeninio tirpalo paviršiaus įtempis yra šiek tiek mažesnis nei kitų celiuliozės vandeninių tirpalų, todėl jis yra geras celiuliozės tirštiklis, naudojamas glaistai.Hidroksipropilmetilceliuliozė taip pat yra celiuliozės tirštiklis, plačiai naudojamas glaistymo srityje, o dabar daugiausia naudojamas cemento arba kalkių-kalcio glaistai (arba kitoms neorganinėms rišančioms medžiagoms).Hidroksietilceliuliozė yra plačiai naudojama latekso dažų sistemose, nes ji gerai tirpsta vandenyje ir sulaiko vandenį.Palyginti su kitomis celiuliozėmis, jis turi mažiau įtakos dangos plėvelės veikimui.Hidroksietilceliuliozės pranašumai yra didelis siurbimo efektyvumas, geras suderinamumas, geras laikymo stabilumas ir geras klampos pH stabilumas.Trūkumai yra prastas lyginimo sklandumas ir prastas atsparumas purslams.Siekiant pagerinti šiuos trūkumus, atsirado hidrofobinė modifikacija.Su lytimi susijusi hidroksietilceliuliozė (HMHEC), pvz., NatrosolPlus330, 331
(3) Polikarboksilatai:
Šiame polikarboksilate didelės molekulinės masės tirštiklis, o mažos molekulinės masės – dispergentas.Jie daugiausia adsorbuoja vandens molekules pagrindinėje sistemos grandinėje, todėl padidėja dispersinės fazės klampumas;be to, jie taip pat gali būti adsorbuoti ant latekso dalelių paviršiaus, kad susidarytų dangos sluoksnis, kuris padidina latekso dalelių dydį, sutirština latekso hidratacijos sluoksnį ir padidina latekso vidinės fazės klampumą.Tačiau šio tipo tirštiklis pasižymi santykinai mažu tirštinimo efektyvumu, todėl dengiant jis palaipsniui pašalinamas.Dabar toks tirštiklis daugiausia naudojamas tirštinant spalvotą pastą, nes jo molekulinė masė yra santykinai didelė, todėl ji yra naudinga spalvos pastos dispergavimui ir laikymo stabilumui.
(4) Brinkstantis šarminis tirštiklis:
Egzistuoja du pagrindiniai šarmuose brinkstančių tirštiklių tipai: įprasti šarmuose brinkstantys tirštikliai ir asociatyvūs šarmuose brinkstantys tirštikliai.Didžiausias skirtumas tarp jų yra susijusių monomerų, esančių pagrindinėje molekulinėje grandinėje, skirtumas.Asociaciniai šarmuose brinkstantys tirštikliai kopolimerizuojami su asociatyviais monomerais, kurie gali adsorbuoti vienas kitą pagrindinėje grandinės struktūroje, todėl po jonizacijos vandeniniame tirpale gali įvykti vidinė arba tarpmolekulinė adsorbcija, dėl kurios sistemos klampumas sparčiai didėja.
a.Įprastas šarminis brinkstantis tirštiklis:
Pagrindinis produkto tipinis įprasto šarminio brinkimo tirštiklis yra ASE-60.ASE-60 daugiausia naudoja metakrilo rūgšties ir etilo akrilato kopolimerizaciją.Kopolimerizacijos proceso metu metakrilo rūgštis sudaro apie 1/3 kietosios medžiagos, nes dėl karboksilo grupių molekulinė grandinė turi tam tikrą hidrofiliškumą ir neutralizuoja druskos susidarymo procesą.Dėl krūvių atstūmimo išsiplečia molekulinės grandinės, o tai padidina sistemos klampumą ir sukuria tirštinimo efektą.Tačiau kartais molekulinė masė yra per didelė dėl kryžminio ryšio agento veikimo.Molekulinės grandinės plėtimosi proceso metu molekulinė grandinė per trumpą laiką nėra gerai išsklaidyta.Ilgalaikio saugojimo proceso metu molekulinė grandinė palaipsniui ištempiama, o tai padidina klampumą.Be to, kadangi tokio tirštiklio molekulinėje grandinėje yra nedaug hidrofobinių monomerų, nėra lengva sukurti hidrofobinį kompleksavimą tarp molekulių, daugiausia siekiant atlikti intramolekulinę abipusę adsorbciją, todėl tokio tipo tirštiklis turi mažą tirštinimo efektyvumą, todėl retai naudojamas vienas.Jis daugiausia naudojamas kartu su kitais tirštikliais.
b.Asociacinio (concord) tipo šarminio brinkimo tirštiklis:
Dėl asociatyvių monomerų atrankos ir molekulinės struktūros dizaino šio tipo tirštiklis dabar turi daugybę veislių.Jo pagrindinė grandinės struktūra taip pat daugiausia sudaryta iš metakrilo rūgšties ir etilo akrilato, o asociatyvūs monomerai yra tarsi antenos struktūroje, bet tik nedidelis pasiskirstymas.Būtent šie asociatyvūs monomerai, tokie kaip aštuonkojų čiuptuvai, atlieka svarbiausią vaidmenį tirštiklio sutirštinimo efektyvumui.Karboksilo grupė struktūroje yra neutralizuota ir formuojasi druska, o molekulinė grandinė taip pat yra kaip įprastas šarminis brinkstantis tirštiklis.Vyksta tas pats krūvio atstūmimas, todėl molekulinė grandinė išsiskleidžia.Jame esantis asociatyvus monomeras taip pat plečiasi kartu su molekuline grandine, tačiau jo struktūroje yra ir hidrofilinių, ir hidrofobinių grandinių, todėl molekulėje arba tarp molekulių susidarys didelė micelinė struktūra, panaši į paviršinio aktyvumo medžiagas.Šios micelės gaminamos abipuse asociacijų monomerų adsorbcija, o kai kurie asociacijų monomerai adsorbuoja vienas kitą dėl emulsijos dalelių (ar kitų dalelių) jungiamojo poveikio.Po to, kai gaminamos micelės, jos fiksuoja emulsijos daleles, vandens molekulių daleles ar kitas sistemoje esančias daleles santykinai statinėje būsenoje, kaip ir gaubto judėjimas, todėl susilpnėja šių molekulių (ar dalelių) judrumas ir sumažėja jų klampumas. sistema didėja.Todėl šio tipo tirštiklio tirštinimo efektyvumas, ypač lateksiniuose dažuose, kuriuose yra didelis emulsijos kiekis, yra daug pranašesnis už įprastų šarmuose brinkstančių tirštiklių, todėl jis plačiai naudojamas latekso dažuose.Pagrindinis produkto atstovas Tipas yra TT-935.
(5) Asociatyvus poliuretano (arba polieterio) tirštiklis ir išlyginamoji medžiaga:
Paprastai tirštikliai turi labai didelę molekulinę masę (pvz., celiuliozė ir akrilo rūgštis), o jų molekulinės grandinės ištemptos vandeniniame tirpale, kad padidėtų sistemos klampumas.Poliuretano (arba polieterio) molekulinė masė yra labai maža ir daugiausia sudaro ryšį tarp molekulių lipofilinio segmento van der Waals jėgos sąveikos, tačiau ši asociacijos jėga yra silpna ir susiejimas gali būti sukurtas esant tam tikroms sąlygoms. išorinė jėga.Atskyrimas, taip sumažinant klampumą, prisideda prie dangos plėvelės išlyginimo, todėl ji gali atlikti išlyginamosios medžiagos vaidmenį.Pašalinus šlyties jėgą, ji gali greitai atnaujinti ryšį, o sistemos klampumas padidėja.Šis reiškinys yra naudingas siekiant sumažinti klampumą ir padidinti išlyginimą statybos metu;ir praradus šlyties jėgą, klampumas bus nedelsiant atkurtas, kad padidėtų dangos plėvelės storis.Praktikoje mes labiau susirūpinę dėl tokių asociatyvių tirštiklių tirštinimo poveikio polimerų emulsijoms.Pagrindinės polimero latekso dalelės taip pat dalyvauja sistemos susijungime, todėl šios rūšies tirštiklis ir išlyginamoji medžiaga taip pat turi gerą tirštinimo (arba išlyginamojo) poveikį, kai yra mažesnė už kritinę koncentraciją;kai šios rūšies tirštiklių ir išlyginamųjų medžiagų koncentracija Kai gryname vandenyje yra didesnė už kritinę koncentraciją, ji pati gali sudaryti asociacijas, o klampumas sparčiai didėja.Todėl, kai tokio tipo tirštiklis ir išlyginamoji medžiaga yra mažesnė už kritinę jo koncentraciją, nes latekso dalelės dalyvauja dalinėje asociacijoje, kuo mažesnis emulsijos dalelių dydis, tuo stipresnė asociacija, o jos klampumas didės didėjant emulsijos kiekis.Be to, kai kurie dispergentai (arba akriliniai tirštikliai) turi hidrofobinių struktūrų, o jų hidrofobinės grupės sąveikauja su poliuretano grupėmis, todėl sistema sudaro didelę tinklinę struktūrą, kuri yra palanki tirštėjimui.
2. Įvairių tirštiklių poveikis latekso dažų atsparumui vandens atskyrimui
Kuriant vandens pagrindo dažus, tirštiklių naudojimas yra labai svarbi grandis, kuri yra susijusi su daugeliu lateksinių dažų savybių, tokių kaip konstrukcija, spalvos kūrimas, laikymas ir išvaizda.Čia mes sutelkiame dėmesį į tirštiklių naudojimo įtaką latekso dažų laikymui.Iš aukščiau pateikto įvado galime žinoti, kad bentonitas ir polikarboksilatai: tirštikliai daugiausia naudojami kai kuriose specialiose dangose, kurios čia nebus aptariamos.Daugiausia aptarsime dažniausiai naudojamus celiuliozės, šarminio brinkimo ir poliuretano (arba polieterio) tirštiklius, atskirai ir kartu, turinčius įtakos latekso dažų atsparumui vandens atskyrimui.
Nors tirštinimas vien hidroksietilceliulioze yra rimtesnis vandens atskyrimo veiksnys, jį lengva tolygiai išmaišyti.Vienkartinis šarminio brinkinimo sutirštinimo naudojimas nesukelia vandens atsiskyrimo ir nuosėdų, tačiau po sutirštinimo smarkiai sutirštėja.Vienkartinis poliuretano sutirštinimo naudojimas, nors vandens atskyrimas ir sutirštinimas. Sutirštėjimas nėra rimtas, tačiau dėl jo susidarančios nuosėdos yra gana kietos ir sunkiai maišomos.Jame yra hidroksietilceliuliozės ir šarmų brinkimo tirštinamasis junginys, po sutirštėjimo, kietų kritulių, lengva maišyti, tačiau taip pat yra nedidelis vandens kiekis.Tačiau kai tirštinti naudojama hidroksietilceliuliozė ir poliuretanas, vandens atskyrimas yra pats rimčiausias, tačiau kietų kritulių nėra.Kartu naudojami šarminiai tirštikliai ir poliuretanas, nors vandens atskyrimas iš esmės yra ne vandens atskyrimas, o sutirštėjus, o dugne esančios nuosėdos sunkiai tolygiai maišosi.Ir paskutinis naudoja nedidelį kiekį hidroksietilceliuliozės su šarminiu išbrinkimu ir poliuretano tirštėjimu, kad būtų vienoda būsena be kritulių ir vandens atskyrimo.Matyti, kad gryno akrilo emulsijos sistemoje, turinčioje stiprų hidrofobiškumą, rimčiau tiršti vandeninę fazę hidrofiline hidroksietilceliulioze, tačiau ją galima lengvai tolygiai išmaišyti.Vienkartinis hidrofobinio šarmo brinkinimo ir poliuretano (ar jų junginio) tirštinimo naudojimas, nors vandens atskyrimo efektyvumas yra geresnis, tačiau abu po to sutirštėja, o jei yra kritulių, tai vadinama kietais krituliais, kuriuos sunku tolygiai maišyti.Naudojant celiuliozės ir poliuretano mišinio sutirštinimą dėl didžiausio hidrofilinių ir lipofilinių verčių skirtumo, vanduo atsiskiria ir iškrenta labiausiai, tačiau nuosėdos yra minkštos ir lengvai maišomos.Paskutinė formulė pasižymi geriausiomis vandens atskyrimo savybėmis dėl geresnio balanso tarp hidrofilinio ir lipofilinio.Žinoma, formulės kūrimo procese taip pat reikia atsižvelgti į emulsijų ir drėkinančių bei disperguojančių medžiagų tipus ir jų hidrofilines bei lipofilines vertes.Tik tada, kai jie pasiekia gerą pusiausvyrą, sistema gali būti termodinaminės pusiausvyros būsenoje ir turėti gerą atsparumą vandeniui.
Tirštinimo sistemoje vandeninės fazės tirštėjimą kartais lydi alyvos fazės klampumo padidėjimas.Pavyzdžiui, mes paprastai manome, kad celiuliozės tirštikliai sutirština vandens fazę, tačiau celiuliozė pasiskirsto vandens fazėje.
Paskelbimo laikas: 2022-12-29