I. Overzicht
Als een van de grondstoffen van coatings is de hoeveelheid additieven meestal erg klein (doorgaans ongeveer 1% van de totale formulering), maar het effect is groot.De toevoeging ervan kan niet alleen veel coatingdefecten en filmdefecten voorkomen, maar het productie- en constructieproces van de coating ook gemakkelijk controleerbaar maken, en de toevoeging van bepaalde additieven kan de coating een aantal speciale functies geven.Daarom zijn additieven een belangrijk onderdeel van coatings.
2. Classificatie van additieven
Veelgebruikte additieven voor coatings zijn onder meer organische anti-bezinkingsmiddelen, verdikkingsmiddelen, egalisatiemiddelen, schuimcontrolemiddelen, hechtingsbevorderaars, bevochtigings- en dispergeermiddelen, enz.
3. Prestaties en toepassing van additieven
(1) Organisch anti-bezinkingsmiddel
De meeste van deze producten zijn gebaseerd op polyolefinen, gedispergeerd in een oplosmiddel, soms gemodificeerd met een ricinusoliederivaat.Deze additieven zijn er in drie vormen: vloeistof, pasta en poeder.
1. Reologische eigenschappen:
De belangrijkste reologische functie van organische anti-bezinkingsmiddelen is het beheersen van de suspensie van pigmenten – dat wil zeggen het voorkomen van harde bezinking of het geheel voorkomen van bezinking, wat hun typische toepassing is.Maar in de praktijk veroorzaakt het een toename van de viscositeit en ook een zekere mate van weerstand tegen uitzakken, vooral bij industriële coatings.Organische anti-bezinkingsmiddelen zullen oplossen als gevolg van de verhoogde temperatuur, waardoor hun effectiviteit verloren gaat, maar hun reologie zal zich herstellen naarmate het systeem afkoelt.
2. Toepassing van organisch anti-bezinkingsmiddel:
Om het anti-bezinkmiddel effectief in de coating te laten werken, moet het op de juiste manier worden gedispergeerd en geactiveerd.Specifieke stappen zijn als volgt:
(1) Bevochtiging (alleen droog poeder).Het droge poeder organische anti-sedimentatiemiddel is een aggregaat, om de deeltjes van elkaar te scheiden, moet het worden bevochtigd met oplosmiddel en (of) hars.Gewoonlijk is het voldoende om het onder matig roeren aan de maalbrij toe te voegen.
(2) Deagglomeratie (alleen voor droog poeder).De aggregatiekracht van organische anti-sedimentatiemiddelen is niet erg sterk, en eenvoudig turbulent mengen is in de meeste gevallen voldoende.
(3) Dispersie, verwarming, duur van de verspreiding (alle typen).Alle organische anti-sedimentatiemiddelen hebben een minimale activeringstemperatuur, en als deze niet wordt bereikt, ongeacht hoe groot de dispergerende kracht is, zal er geen reologische activiteit zijn.De activeringstemperatuur is afhankelijk van het gebruikte oplosmiddel.Wanneer de minimumtemperatuur wordt overschreden, zal de uitgeoefende spanning het organische anti-sedimentatiemiddel activeren en de prestaties ervan volledig ten goede komen.
(2) Verdikkingsmiddel
Er worden verschillende soorten verdikkingsmiddelen gebruikt in oplosmiddelhoudende en watergedragen verven.Veel voorkomende soorten verdikkingsmiddelen die in watergedragen coatings worden gebruikt, zijn: cellulose-ethers, polyacrylaten, associatieve verdikkingsmiddelen en anorganische verdikkingsmiddelen.
1. Het meest gebruikte verdikkingsmiddel voor cellulose-ether is hydroxyethylcellulose (HEC).Afhankelijk van de viscositeit zijn er verschillende specificaties.HEC is een poedervormig, in water oplosbaar product, een niet-ionisch verdikkingsmiddel.Het heeft een goed verdikkend effect, goede waterbestendigheid en alkalibestendigheid, maar de nadelen zijn dat er gemakkelijk schimmel en rotting op kan groeien en dat het een slechte egalisatie-eigenschap heeft.
2. Het polyacrylaatverdikkingsmiddel is een acrylaatcopolymeeremulsie met een hoog carboxylgehalte, en het grootste kenmerk is de goede weerstand tegen schimmelinvasie.Wanneer de pH 8-10 is, zwelt dit soort verdikkingsmiddel op en verhoogt het de viscositeit van de waterfase;maar wanneer de pH hoger is dan 10, lost het op in water en verliest het zijn verdikkende werking.Daarom is er een grotere gevoeligheid voor pH.Momenteel is ammoniakwater de meest gebruikte pH-regelaar voor latexverven in China.Wanneer dit type verdikkingsmiddel wordt gebruikt, zal de pH-waarde daarom afnemen als gevolg van de verdamping van ammoniakwater, en zal het verdikkende effect ook afnemen.
3. Associatieve verdikkingsmiddelen hebben andere verdikkingsmechanismen dan andere soorten verdikkingsmiddelen.De meeste verdikkingsmiddelen brengen viscositeit door hydratatie en de vorming van een zwakke gelstructuur in het systeem.Associatieve verdikkingsmiddelen hebben echter, net als oppervlakteactieve stoffen, zowel hydrofiele delen als mondvriendelijke gele reinigingsoliedelen in het molecuul.De hydrofiele delen kunnen worden gehydrateerd en opgezwollen om de waterfase dikker te maken.De lipofiele eindgroepen kunnen worden gecombineerd met emulsiedeeltjes en pigmentdeeltjes.associëren om een netwerkstructuur te vormen.
4. Het anorganische verdikkingsmiddel wordt weergegeven door bentoniet.Gewoonlijk zwelt bentoniet op waterbasis wanneer het water absorbeert, en het volume na het absorberen van water is meerdere malen het oorspronkelijke volume.Het werkt niet alleen als verdikkingsmiddel, maar voorkomt ook zinken, uitzakken en zwevende kleuren.Het verdikkende effect is beter dan dat van alkalisch zwelbare acryl- en polyurethaanverdikkingsmiddelen in dezelfde hoeveelheid.Bovendien heeft het ook een breed pH-aanpassingsvermogen, goede vries-dooistabiliteit en biologische stabiliteit.Omdat het geen in water oplosbare oppervlakteactieve stoffen bevat, kunnen de fijne deeltjes in de droge film migratie en diffusie van water voorkomen en de waterbestendigheid van de coatingfilm verbeteren.
(3) egaliseermiddel
Er zijn drie hoofdtypen egalisatiemiddelen die vaak worden gebruikt:
1. Gemodificeerd egalisatiemiddel van het polysiloxaantype
Dit type egaliseermiddel kan de oppervlaktespanning van de coating sterk verminderen, de bevochtigbaarheid van de coating op de ondergrond verbeteren en krimp voorkomen;het kan het verschil in oppervlaktespanning op het oppervlak van de natte film als gevolg van vervluchtiging van oplosmiddelen verminderen, de stromingstoestand van het oppervlak verbeteren en ervoor zorgen dat de verf snel geëgaliseerd wordt;dit type egaliseermiddel kan ook een extreem dunne en gladde film op het oppervlak van de coatingfilm vormen, waardoor de gladheid en glans van het oppervlak van de coatingfilm wordt verbeterd.
2. Egalisatiemiddel van het harstype met lange keten en beperkte compatibiliteit
Zoals acrylaathomopolymeer of copolymeer, dat de oppervlaktespanning van de coating en het substraat tot op zekere hoogte kan verminderen om de bevochtigbaarheid te verbeteren en krimp te voorkomen;en kan een enkel moleculair niveau op het oppervlak van de coatingfilm vormen om de oppervlaktespanning van de coating te verhogen Homogeniseren, de vloeibaarheid van het oppervlak verbeteren, de vervluchtigingssnelheid van oplosmiddelen remmen, defecten zoals sinaasappelschil- en penseelvlekken elimineren en de coatingfilm glad en glad maken. zelfs.
3. Egalisatiemiddel met hoogkokend oplosmiddel als hoofdbestanddeel
Dit type egalisatiemiddel kan de vervluchtigingssnelheid van het oplosmiddel aanpassen, zodat de coatingfilm een meer gebalanceerde vervluchtigingssnelheid en solvabiliteit heeft tijdens het droogproces, en voorkomt dat de stroom van de coatingfilm wordt gehinderd door de te snelle vervluchtiging van het oplosmiddel en de viscositeit is te hoog, wat resulteert in slechte egalisatienadelen, en kan de krimp voorkomen die wordt veroorzaakt door de slechte oplosbaarheid van het basismateriaal en de precipitatie veroorzaakt door de te snelle vervluchtiging van het oplosmiddel.
(4) Schuimbestrijdingsmiddel
Schuimbestrijdingsmiddelen worden ook wel antischuimmiddelen of ontschuimers genoemd.Antischuimmiddelen voorkomen of vertragen de vorming van schuim: Antischuimmiddelen zijn oppervlakteactieve stoffen die gevormde belletjes doen barsten.Het verschil tussen de twee is slechts tot op zekere hoogte theoretisch; een succesvolle ontschuimer kan net als een antischuimmiddel ook de vorming van schuim voorkomen.Over het algemeen bestaat een antischuimmiddel uit drie basiscomponenten: actieve verbinding (dwz actieve stof);diffusormiddel (al dan niet verkrijgbaar);vervoerder.
(5) Bevochtigings- en dispergeermiddelen
Bevochtigings- en dispergeermiddelen kunnen een reeks functies hebben, maar de twee belangrijkste functies zijn het verminderen van de tijd en/of energie die nodig is om het dispergeerproces te voltooien, terwijl de pigmentdispersie wordt gestabiliseerd.Bevochtigingsmiddelen en dispergeermiddelen worden gewoonlijk in de volgende categorieën verdeeld
Vijf categorieën:
1. Anionisch bevochtigingsmiddel
2. Kationisch bevochtigingsmiddel
3. Elektroneutraal, amfoteer bevochtigingsmiddel
4. Bifunctioneel, niet-elektrisch neutraal bevochtigingsmiddel
5. Niet-ionisch bevochtigingsmiddel
De eerste vier soorten bevochtigingsmiddelen en dispergeermiddelen kunnen een bevochtigende rol spelen en de pigmentdispersie helpen omdat hun hydrofiele uiteinden het vermogen hebben om fysische en chemische bindingen te vormen met het pigmentoppervlak, randen, hoeken, enz., en zich in de richting van de oriëntatie van het pigment te bewegen. pigmentoppervlak, meestal het hydrofobe uiteinde.Niet-ionische bevochtigings- en dispergeermiddelen bevatten ook hydrofiele eindgroepen, maar ze kunnen geen fysische en chemische bindingen vormen met het pigmentoppervlak, maar kunnen zich verbinden met het geadsorbeerde water op het oppervlak van de pigmentdeeltjes.Deze waterbinding aan het oppervlak van de pigmentdeeltjes is onstabiel en leidt tot niet-ionische absorptie en desorptie.De gedesorbeerde oppervlakteactieve stof in dit harssysteem is vrij en heeft de neiging bijwerkingen te veroorzaken, zoals een slechte waterbestendigheid.
Het bevochtigingsmiddel en het dispergeermiddel moeten tijdens het pigmentdispersieproces worden toegevoegd, om ervoor te zorgen dat andere oppervlakteactieve stoffen in nauw contact met het pigment kunnen komen en hun rol kunnen spelen voordat ze het oppervlak van het pigmentdeeltje bereiken.
Vier.Samenvatting
Coating is een complex systeem.Als onderdeel van het systeem worden additieven in kleine hoeveelheden toegevoegd, maar ze spelen een cruciale rol in de prestaties ervan.Daarom moet bij het ontwikkelen van coatings op oplosmiddelbasis worden bepaald welke additieven en hun dosering moeten worden gebruikt door middel van een groot aantal herhaalde experimenten.
Posttijd: 30 januari 2023