I. Przegląd
Jako jeden z surowców powłok, ilość dodatków jest zwykle bardzo mała (przeważnie około 1% całkowitej receptury), ale efekt jest świetny.Jego dodanie może nie tylko uniknąć wielu defektów powłoki i wad folii, ale także sprawić, że proces produkcji i konstrukcji powłoki będzie łatwy do kontrolowania, a dodatek pewnych dodatków może nadać powłoce pewne specjalne funkcje.Dlatego dodatki są ważną częścią powłok.
2. Klasyfikacja dodatków
Powszechnie stosowane dodatki do powłok obejmują organiczne środki zapobiegające osadzaniu się, zagęszczacze, środki wyrównujące, środki regulujące pienienie, promotory przyczepności, środki zwilżające i dyspergujące itp.
3. Działanie i zastosowanie dodatków
(1) Organiczny środek zapobiegający osadzaniu się
Większość tych produktów opiera się na poliolefinach, rozproszonych w jakimś rozpuszczalniku, czasami modyfikowanych pochodną oleju rycynowego.Dodatki te występują w trzech postaciach: cieczy, pasty i proszku.
1. Właściwości reologiczne:
Główną funkcją reologiczną organicznych środków zapobiegających osadzaniu się jest kontrola zawiesiny pigmentów – to znaczy zapobieganie twardemu osadzaniu lub całkowite unikanie osadzania, co jest ich typowym zastosowaniem.Jednak w praktyce powoduje to wzrost lepkości, a także pewien stopień odporności na zacieki, szczególnie w powłokach przemysłowych.Organiczne środki zapobiegające osadzaniu się rozpuszczą pod wpływem podwyższonej temperatury, tracąc w ten sposób swoją skuteczność, ale ich reologia powróci w miarę ochładzania systemu.
2. Zastosowanie organicznego środka przeciw osadzaniu:
Aby środek zapobiegający osadzaniu mógł skutecznie działać w powłoce, należy go odpowiednio zdyspergować i aktywować.Konkretne kroki są następujące:
(1) Zwilżanie (tylko suchy proszek).Organiczny środek antysedymentacyjny w postaci suchego proszku jest agregatem, aby oddzielić cząstki od siebie, należy go zwilżyć rozpuszczalnikiem i (lub) żywicą.Zwykle wystarczy dodać go do zaczynu mielącego przy umiarkowanym mieszaniu.
(2) Deaglomeracja (tylko dla suchego proszku).Siła agregacji organicznych środków przeciwsedymentacyjnych nie jest zbyt duża i w większości przypadków wystarczające jest proste turbulentne mieszanie.
(3) Dyspersja, ogrzewanie, czas trwania dyspersji (wszystkie typy).Wszystkie organiczne środki antysedymentacyjne mają minimalną temperaturę aktywacji i jeśli nie zostanie ona osiągnięta, niezależnie od wielkości siły dyspergującej, nie będzie aktywności reologicznej.Temperatura aktywacji zależy od użytego rozpuszczalnika.Po przekroczeniu minimalnej temperatury, przyłożone naprężenie aktywuje organiczny środek przeciw sedymentacji i zapewni pełną wydajność jego działania.
(2) Zagęszczacz
Istnieją różne rodzaje zagęszczaczy stosowanych w farbach rozpuszczalnikowych i wodnych.Typowymi rodzajami zagęstników stosowanych w powłokach wodorozcieńczalnych są: etery celulozy, poliakrylany, zagęszczacze asocjacyjne i zagęszczacze nieorganiczne.
1. Najczęściej stosowanym zagęszczaczem na bazie eteru celulozy jest hydroksyetyloceluloza (HEC).W zależności od lepkości istnieją różne specyfikacje.HEC jest sypkim, rozpuszczalnym w wodzie produktem będącym niejonowym zagęszczaczem.Ma dobre działanie zagęszczające, dobrą wodoodporność i odporność na alkalia, ale jego wadą jest to, że łatwo rośnie pleśń, gnije i ma słabe właściwości wyrównujące.
2. Zagęszczacz poliakrylanowy jest emulsją kopolimeru akrylanowego o dużej zawartości grup karboksylowych, a jego największą cechą jest dobra odporność na inwazję pleśni.Gdy pH wynosi 8-10, ten rodzaj zagęszczacza pęcznieje i zwiększa lepkość fazy wodnej;ale gdy pH jest większe niż 10, rozpuszcza się w wodzie i traci działanie zagęszczające.Dlatego istnieje większa wrażliwość na pH.Obecnie w Chinach najczęściej stosowanym regulatorem pH farb lateksowych jest woda amoniakalna.Dlatego w przypadku stosowania tego typu zagęstnika wartość pH będzie się zmniejszać wraz z ulatnianiem się wody amoniakalnej, a także zmniejszy się jej działanie zagęszczające.
3. Zagęszczacze asocjacyjne mają inne mechanizmy zagęszczania niż inne rodzaje zagęszczaczy.Większość zagęstników zapewnia lepkość poprzez uwodnienie i utworzenie w układzie słabej struktury żelowej.Jednakże zagęszczacze asocjacyjne, takie jak środki powierzchniowo czynne, mają w cząsteczce zarówno części hydrofilowe, jak i przyjazne dla jamy ustnej żółte części olejku oczyszczającego.Części hydrofilowe można uwodnić i spęcznić w celu zagęszczenia fazy wodnej.Lipofilowe grupy końcowe można łączyć z cząstkami emulsji i cząstkami pigmentu.skojarzyć, tworząc strukturę sieciową.
4. Nieorganiczny zagęszczacz reprezentowany jest przez bentonit.Zwykle bentonit na bazie wody pęcznieje po wchłonięciu wody, a objętość po wchłonięciu wody jest kilkakrotnie większa niż objętość pierwotna.Działa nie tylko jako zagęszczacz, ale także zapobiega opadaniu, zwiotczeniu i pływaniu koloru.Jego działanie zagęszczające jest lepsze niż pęczniejących alkalicznie zagęstników akrylowych i poliuretanowych w tej samej ilości.Ponadto ma również szeroki zakres zdolności dostosowania pH, dobrą stabilność zamrażania i rozmrażania oraz stabilność biologiczną.Ponieważ nie zawiera rozpuszczalnych w wodzie środków powierzchniowo czynnych, drobne cząstki w suchej powłoce mogą zapobiegać migracji i dyfuzji wody oraz mogą zwiększać wodoodporność powłoki.
(3) środek wyrównujący
Powszechnie stosowane są trzy główne typy środków wyrównujących:
1. Modyfikowany środek wyrównujący typu polisiloksanowego
Ten rodzaj środka wyrównującego może silnie obniżyć napięcie powierzchniowe powłoki, poprawić zwilżalność powłoki do podłoża i zapobiec skurczowi;może zmniejszyć różnicę napięcia powierzchniowego na powierzchni mokrej warstwy w wyniku ulatniania się rozpuszczalnika, poprawić stan płynięcia powierzchni i sprawić, że farba zostanie szybko wyrównana;ten rodzaj środka wyrównującego może również utworzyć niezwykle cienką i gładką warstwę na powierzchni powłoki, poprawiając w ten sposób gładkość i połysk powierzchni powłoki.
2. Długołańcuchowa zaprawa poziomująca na bazie żywicy o ograniczonej kompatybilności
Takich jak homopolimer lub kopolimer akrylanu, który może w pewnym stopniu zmniejszyć napięcie powierzchniowe powłoki i podłoża, aby poprawić zwilżalność i zapobiec skurczowi;i może tworzyć pojedynczy poziom molekularny na powierzchni powłoki, aby zwiększyć napięcie powierzchniowe powłoki. Ujednolicać, poprawiać płynność powierzchni, hamować szybkość ulatniania się rozpuszczalnika, eliminować defekty, takie jak skórka pomarańczowa i ślady pędzla, oraz sprawić, że powłoka będzie gładka i nawet.
3. Środek wyrównujący z rozpuszczalnikiem o wysokiej temperaturze wrzenia jako głównym składnikiem
Ten rodzaj środka wyrównującego może regulować szybkość ulatniania się rozpuszczalnika, dzięki czemu powłoka ma bardziej zrównoważoną szybkość ulatniania się i rozpuszczalność podczas procesu suszenia oraz zapobiega utrudnianiu przepływu warstwy powłoki przez zbyt szybkie ulatnianie się rozpuszczalnika i lepkość jest zbyt wysoka, co powoduje niedogodności związane z wyrównywaniem i może zapobiegać skurczowi spowodowanemu słabą rozpuszczalnością materiału podstawowego i wytrącaniem spowodowanym zbyt szybkim ulatnianiem się rozpuszczalnika.
(4) Środek kontrolujący pienienie
Środki kontrolujące pienienie nazywane są także środkami przeciwpieniącymi lub środkami przeciwpieniącymi.Środki przeciwpieniące zapobiegają lub opóźniają powstawanie piany: Środki przeciwpieniące to środki powierzchniowo czynne, które rozbijają powstałe pęcherzyki.Różnica między nimi jest tylko teoretyczna w pewnym stopniu, skuteczny środek przeciwpieniący może również zapobiegać tworzeniu się piany, podobnie jak środek przeciwpieniący.Ogólnie rzecz biorąc, środek przeciwpieniący składa się z trzech podstawowych składników: substancji czynnej (tj. substancji czynnej);środek rozpraszający (dostępny lub nie);przewoźnik.
(5) Środki zwilżające i dyspergujące
Środki zwilżające i dyspergujące mogą pełnić szereg funkcji, ale dwie główne funkcje to zmniejszanie czasu i/lub energii wymaganej do zakończenia procesu dyspersji przy jednoczesnej stabilizacji dyspersji pigmentu.Środki zwilżające i dyspergujące są zwykle podzielone na następujące
Pięć kategorii:
1. Anionowy środek zwilżający
2. Kationowy środek zwilżający
3. Elektroneutralny, amfoteryczny środek zwilżający
4. Dwufunkcyjny, nieobojętny elektrycznie środek zwilżający
5. Niejonowy środek zwilżający
Pierwsze cztery rodzaje środków zwilżających i dyspergujących mogą odgrywać rolę zwilżającą i pomagać w dyspersji pigmentu, ponieważ ich hydrofilowe końce mają zdolność tworzenia wiązań fizycznych i chemicznych z powierzchnią pigmentu, krawędziami, narożnikami itp. i przemieszczania się w kierunku Orientacji pigmentu. powierzchnia pigmentu, zwykle koniec hydrofobowy.Niejonowe środki zwilżające i dyspergujące zawierają również hydrofilowe grupy końcowe, ale nie mogą tworzyć wiązań fizycznych i chemicznych z powierzchnią pigmentu, ale mogą łączyć się z zaadsorbowaną wodą na powierzchni cząstek pigmentu.To wiązanie wody z powierzchnią cząstek pigmentu jest niestabilne i prowadzi do niejonowej absorpcji i desorpcji.Desorbowany środek powierzchniowo czynny w tym układzie żywicy jest wolny i ma tendencję do powodowania skutków ubocznych, takich jak słaba wodoodporność.
Środek zwilżający i dyspergator należy dodać w trakcie procesu dyspersji pigmentu, tak aby inne substancje powierzchniowo czynne mogły mieć bliski kontakt z pigmentem i spełnić swoją rolę przed dotarciem do powierzchni cząsteczki pigmentu.
Cztery.Streszczenie
Powłoka to złożony system.Jako element systemu dodatki dodawane są w niewielkiej ilości, jednak odgrywają one istotną rolę w jego działaniu.Dlatego przy opracowywaniu powłok rozpuszczalnikowych, jakie dodatki należy zastosować i ich dawkowanie należy ustalić na podstawie dużej liczby powtarzanych eksperymentów.
Czas publikacji: 30 stycznia 2023 r