I. Преглед
Као једна од сировина за премазе, количина адитива је обично веома мала (генерално око 1% укупне формулације), али је ефекат велики. Његово додавање не само да може спречити многе недостатке премаза и недостатке филма, већ и олакшати контролу процеса производње и израде премаза, а додавање одређених адитива може дати премазу неке посебне функције. Стога су адитиви важан део премаза.
2. Класификација адитива
Уобичајено коришћени адитиви за премазе укључују органска средства против таложења, згушњиваче, средства за изравнавање, средства за контролу пене, промотере адхезије, средства за влажење и дисперзију итд.
3. Перформансе и примена адитива
(1) Органско средство против таложења
Већина ових производа је базирана на полиолефинима, диспергованим у неком растварачу, понекад модификованим дериватом рицинусовог уља. Ови адитиви долазе у три облика: течност, паста и прах.
1. Реолошка својства:
Главна реолошка функција органских средстава против таложења је контрола суспензије пигмената – то јест, спречавање тврдог таложења или потпуно избегавање таложења, што је њихова типична примена. Али у пракси, то узрокује повећање вискозности, а такође и одређени степен отпорности на слегање, посебно код индустријских премаза. Органска средства против таложења ће се растворити због повишене температуре, чиме ће изгубити своју ефикасност, али ће се њихова реологија опоравити како се систем хлади.
2. Примена органског средства против таложења:
Да би средство против таложења ефикасно деловало у премазу, треба га правилно дисперговати и активирати. Конкретни кораци су следећи:
(1) Влажење (само за суви прах). Органско средство против седиментације у облику сувог праха је агрегат, да би се честице одвојиле једна од друге, мора се навлажити растварачем и/или смолом. Обично је довољно додати га у млевену кашу уз умерено мешање.
(2) Деагломерација (само за суви прах). Агрегациона сила органских средстава против седиментације није баш јака и једноставно турбулентно мешање је довољно у већини случајева.
(3) Дисперзија, загревање, трајање дисперзије (све врсте). Сва органска средства против седиментације имају минималну температуру активације и ако се она не достигне, без обзира на то колико је велика сила дисперзије, неће бити реолошке активности. Температура активације зависи од коришћеног растварача. Када се прекорачи минимална температура, примењени напон ће активирати органско средство против седиментације и дати му пуну снагу у деловању.
(2) Згушњивач
Постоје различите врсте згушњивача који се користе у бојама на бази растварача и бојама на бази воде. Уобичајене врсте згушњивача који се користе у премазима на бази воде су: целулозни етри, полиакрилати, асоцијативни згушњивачи и неоргански згушњивачи.
1. Најчешће коришћени згушњивач на бази целулозног етра је хидроксиетил целулоза (ХЕЦ). У зависности од вискозности, постоје различите спецификације. ХЕЦ је прашкасти производ растворљив у води, који је нејонски згушњивач. Има добар ефекат згушњавања, добру отпорност на воду и алкалије, али су му недостаци што лако расте буђ, трули и има лоша својства изравнавања.
2. Полиакрилатни згушњивач је емулзија акрилатног кополимера са високим садржајем карбоксилних група, а његова највећа карактеристика је добра отпорност на инвазију плесни. Када је pH вредност 8-10, ова врста згушњивача постаје бубрежна и повећава вискозност водене фазе; али када је pH вредност већа од 10, раствара се у води и губи свој ефекат згушњавања. Стога постоји већа осетљивост на pH. Тренутно је амонијачна вода најчешће коришћени регулатор pH вредности за латекс боје у Кини. Стога, када се користи ова врста згушњивача, pH вредност ће се смањивати са испаравањем амонијачне воде, а њен ефекат згушњавања ће се такође смањивати.
3. Асоцијативни згушњивачи имају другачије механизме згушњавања од других врста згушњивача. Већина згушњивача доноси вискозност путем хидратације и формирања слабе гел структуре у систему. Међутим, асоцијативни згушњивачи, попут сурфактаната, имају и хидрофилне делове и делове жутог уља за чишћење у молекулу. Хидрофилни делови могу бити хидрирани и набубрени да би се згуснула водена фаза. Липофилне крајње групе могу се комбиновати са честицама емулзије и честицама пигмента. Удружују се да би се формирала мрежна структура.
4. Неоргански згушњивач је бентонит. Обично бентонит на бази воде бубри када апсорбује воду, а запремина након апсорпције воде је неколико пута већа од првобитне запремине. Не само да делује као згушњивач, већ и спречава тоњење, спуштање и плутајућу боју. Његов ефекат згушњавања је бољи од ефекта акрилних и полиуретанских згушњивача који бубре под утицајем алкалија у истој количини. Поред тога, има широк опсег прилагодљивости pH вредности, добру стабилност при смрзавању и одмрзавању и биолошку стабилност. Пошто не садржи сурфактанте растворљиве у води, фине честице у сувом филму могу спречити миграцију и дифузију воде и могу побољшати водоотпорност премазног филма.
(3) средство за изравнавање
Постоје три главне врсте средстава за изравнавање које се обично користе:
1. Модификовано средство за изравнавање полисилоксанског типа
Ова врста средства за изравнавање може значајно смањити површински напон премаза, побољшати влажност премаза у односу на подлогу и спречити скупљање; може смањити разлику површинског напона на површини влажног филма услед испаравања растварача, побољшати стање површинског протока и учинити да се боја брзо изравна; ова врста средства за изравнавање такође може формирати изузетно танак и глатки филм на површини премаза, чиме се побољшава глаткоћа и сјај површине премаза.
2. Средство за изравнавање типа дуголанчане смоле са ограниченом компатибилношћу
Као што је акрилатни хомополимер или кополимер, који може донекле смањити површинску напетост премаза и подлоге како би се побољшала влажност и спречило скупљање; и може формирати један молекуларни ниво на површини филма премаза како би се повећала површинска напетост премаза, хомогенизовала, побољшала површинска флуидност, инхибирала брзина испаравања растварача, елиминисали недостаци попут коре поморанџе и трагова четкице, и учинио филм премаза глатким и равномерним.
3. Средство за изравнавање са растварачем високе тачке кључања као главном компонентом
Ова врста средства за изравнавање може подесити брзину испаравања растварача, тако да филм премаза има уравнотеженију брзину испаравања и растворљивост током процеса сушења, и спречава да проток филма премаза буде ометан пребрзим испаравањем растварача и превисоким вискозитетом, што доводи до лоших недостатака изравнавања, и може спречити скупљање узроковано лошом растворљивошћу основног материјала и таложење узроковано пребрзим испаравањем растварача.
(4) Средство за контролу пене
Средства за контролу пене се називају и средства против пењења или средства против пењења. Средства против пењења спречавају или одлажу стварање пене: Средства против пењења су сурфактанти који распрскују мехуриће који су се формирали. Разлика између ова два је само теоретска до одређене мере, успешан антипенилац такође може спречити стварање пене као и средство против пењења. Генерално говорећи, средство против пењења се састоји од три основне компоненте: активног једињења (тј. активног средства); дифузионог средства (доступног или не); носача.
(5) Средства за влажење и дисперзију
Средства за квашење и дисперговање могу имати низ функција, али главне две функције су смањење времена и/или енергије потребне за завршетак процеса дисперзије, уз стабилизацију дисперзије пигмента. Средства за квашење и дисперговање се обично деле на следеће
Пет категорија:
1. Анјонско средство за влажење
2. Катјонско средство за влажење
3. Електронеутрално, амфотерно средство за квашење
4. Бифункционално, неелектрично неутрално средство за квашење
5. Нејонско средство за влажење
Прве четири врсте средстава за квашење и дисперзаната могу играти улогу квашења и помоћи дисперзији пигмената јер њихови хидрофилни крајеви имају способност да формирају физичке и хемијске везе са површином пигмента, ивицама, угловима итд., и крећу се ка оријентацији површине пигмента, обично хидрофобном крају. Нејонска средства за квашење и дисперзацију такође садрже хидрофилне крајње групе, али не могу да формирају физичке и хемијске везе са површином пигмента, већ се могу комбиновати са адсорбованом водом на површини честица пигмента. Ово везивање воде за површину честица пигмента је нестабилно и доводи до нејонске апсорпције и десорпције. Десорбовани сурфактант у овом систему смоле је слободан и тежи да изазове нежељене ефекте као што је лоша отпорност на воду.
Средство за влажење и дисперзантно средство треба додати током процеса дисперзије пигмента, како би се осигурало да друге површински активне супстанце могу бити у блиском контакту са пигментом и играти своју улогу пре него што дођу до површине честице пигмента.
Четири. Резиме
Премазивање је сложен систем. Као компонента система, адитиви се додају у малим количинама, али играју виталну улогу у његовим перформансама. Стога, приликом развоја премаза на бази растварача, које адитиве користити и њихову дозу треба одредити кроз велики број поновљених експеримената.
Време објаве: 30. јануар 2023.