กลไกการทำให้สีน้ำข้นขึ้น

สารเพิ่มความข้นเป็นสารเติมแต่งสูตรน้ำที่ใช้กันทั่วไปและใช้กันมากที่สุดในสารเคลือบสูตรน้ำหลังจากเติมสารเพิ่มความข้นแล้วจะสามารถเพิ่มความหนืดของระบบการเคลือบได้ จึงช่วยป้องกันไม่ให้สารที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูงในสารเคลือบตกตะกอนจะไม่เกิดอาการหย่อนคล้อยเนื่องจากความหนืดของสีบางเกินไปผลิตภัณฑ์เพิ่มความหนามีหลายประเภท และผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ ก็มีหลักการเพิ่มความหนาที่แตกต่างกันสำหรับระบบการเคลือบที่แตกต่างกันสารเพิ่มความหนาทั่วไปมีประมาณสี่ประเภท: สารเพิ่มความหนาโพลียูรีเทน สารเพิ่มความหนาอะคริลิก สารเพิ่มความหนาอนินทรีย์ และสารเพิ่มความหนาสำหรับสารเพิ่มความหนาเซลลูโลส

1. กลไกการทำให้หนาขึ้นของสารเพิ่มความหนาโพลียูรีเทนแบบเชื่อมโยง

ลักษณะโครงสร้างของสารเพิ่มความหนาที่สัมพันธ์กับโพลียูรีเทนคือโพลีเมอร์ไตรบล็อกที่ชอบไลโปฟิลิก ชอบน้ำและไลโปฟิลิก โดยมีกลุ่มปลายไลโปฟิลิกที่ปลายทั้งสองข้าง ซึ่งโดยทั่วไปคือกลุ่มอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน และเซ็กเมนต์โพลีเอทิลีนไกลคอลที่ละลายน้ำได้ตรงกลางตราบใดที่มีสารเพิ่มความข้นในระบบในปริมาณที่เพียงพอ ระบบจะสร้างโครงสร้างเครือข่ายโดยรวม

ในระบบน้ำ เมื่อความเข้มข้นของสารทำให้ข้นมากกว่าความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต กลุ่มสุดท้ายที่เป็นไลโปฟิลิกจะรวมตัวกันเพื่อสร้างไมเซลล์ และสารทำให้ข้นจะสร้างโครงสร้างเครือข่ายผ่านการรวมตัวของไมเซลล์เพื่อเพิ่มความหนืดของระบบ

ในระบบลาเท็กซ์ สารทำให้ข้นไม่เพียงแต่จะสร้างการเชื่อมโยงกันผ่านไมเซลล์ของกลุ่มไลโปฟิลิกเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือ กลุ่มเทอร์มินัลไลโปฟิลิกของสารทำให้ข้นถูกดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาคลาเท็กซ์เมื่อกลุ่มปลายที่ชอบไขมันสองกลุ่มถูกดูดซับบนอนุภาคน้ำยางที่แตกต่างกัน โมเลกุลของสารเพิ่มความข้นจะก่อตัวเป็นสะพานเชื่อมระหว่างอนุภาค

2. กลไกการทำให้หนาขึ้นของกรดโพลีอะคริลิก ด่าง บวมข้น

สารเพิ่มความข้นบวมของกรดโพลีอะคริลิคอัลคาไลเป็นอิมัลชันโคพอลิเมอร์แบบ cross-linked โคโพลีเมอร์มีอยู่ในรูปของกรดและอนุภาคขนาดเล็กมากลักษณะเป็นสีขาวนวลความหนืดค่อนข้างต่ำและมีเสถียรภาพที่ดีที่เพศ pH ต่ำและไม่ละลายน้ำ ในน้ำ.เมื่อเติมสารอัลคาไลน์ สารจะเปลี่ยนเป็นสารกระจายตัวที่ชัดเจนและขยายตัวได้สูง

ผลการทำให้หนาขึ้นของสารเพิ่มความข้นบวมของกรดโพลีอะคริลิกอัลคาไลนั้นเกิดจากการทำให้กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกเป็นกลางด้วยไฮดรอกไซด์เมื่อเติมสารอัลคาไล กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิกที่ไม่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายจะถูกแปลงเป็นแอมโมเนียมคาร์บอกซีเลทหรือโลหะที่แตกตัวเป็นไอออนทันที ในรูปแบบเกลือ จะเกิดเอฟเฟกต์การขับไล่ไฟฟ้าสถิตตามแนวศูนย์กลางประจุลบของห่วงโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่ของโคพอลิเมอร์ เพื่อให้กากบาท - สายโซ่โมเลกุลขนาดใหญ่โคโพลีเมอร์ที่เชื่อมโยงจะขยายตัวและยืดออกอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากการละลายและการบวมในท้องถิ่น อนุภาคดั้งเดิมจะถูกคูณหลายครั้งและความหนืดก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการเชื่อมขวางไม่สามารถละลายได้ โคโพลีเมอร์ในรูปแบบเกลือจึงถือได้ว่าเป็นการกระจายตัวของโคโพลีเมอร์ซึ่งมีอนุภาคขยายใหญ่ขึ้นอย่างมาก

สารเพิ่มความเข้มข้นของกรดโพลีอะคริลิกมีผลในการทำให้ข้นที่ดี มีความเร็วในการทำให้ข้นขึ้นอย่างรวดเร็ว และมีความคงตัวทางชีวภาพที่ดี แต่มีความไวต่อค่า pH การต้านทานน้ำต่ำ และความเงาต่ำ

3. กลไกการทำให้ข้นของสารทำให้ข้นอนินทรีย์

สารเพิ่มความหนาอนินทรีย์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเบนโทไนต์ดัดแปลง แอตตาพัลไกต์ ฯลฯ สารเพิ่มความหนาอนินทรีย์มีข้อดีคือทำให้ข้นขึ้นมาก มีทิโซโทรปีที่ดี ช่วง pH กว้าง และมีเสถียรภาพที่ดีอย่างไรก็ตาม เนื่องจากเบนโทไนต์เป็นผงอนินทรีย์ที่มีการดูดซับแสงได้ดี จึงสามารถลดความมันเงาของพื้นผิวของฟิล์มเคลือบได้อย่างมาก และทำหน้าที่เหมือนสารช่วยปูทับดังนั้นเมื่อใช้เบนโทไนต์กับสีน้ำยางมัน ควรให้ความสำคัญกับการควบคุมปริมาณนาโนเทคโนโลยีได้ตระหนักถึงระดับนาโนของอนุภาคอนินทรีย์ และยังทำให้สารเพิ่มความข้นอนินทรีย์มีคุณสมบัติใหม่บางอย่างอีกด้วย

กลไกการทำให้ข้นของสารทำให้ข้นอนินทรีย์ค่อนข้างซับซ้อนเป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าแรงผลักระหว่างประจุภายในจะเพิ่มความหนืดของสีเนื่องจากการปรับระดับไม่ดีจึงส่งผลต่อความเงาและความโปร่งใสของฟิล์มสีโดยทั่วไปจะใช้สำหรับสีรองพื้นหรือสีที่มีโครงสร้างสูง

4. กลไกการข้นของเซลลูโลสทำให้ข้นขึ้น

สารเพิ่มความข้นเซลลูโลสมีประวัติการพัฒนามายาวนานและยังใช้สารเพิ่มความหนาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอีกด้วยตามโครงสร้างโมเลกุลพวกมันแบ่งออกเป็นไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลส, ไฮดรอกซีเมทิลเซลลูโลส, คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ฯลฯ ซึ่งใช้กันทั่วไปมากกว่าไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

กลไกการทำให้หนาขึ้นของสารทำให้เซลลูโลสข้นขึ้นส่วนใหญ่จะใช้สายโซ่หลักที่ไม่ชอบน้ำบนโครงสร้างเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ และในขณะเดียวกันก็โต้ตอบกับกลุ่มขั้วอื่นๆ บนโครงสร้างเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติและเพิ่มปริมาตรรีโอโลยี ของพอลิเมอร์จำกัดพื้นที่ว่างในการเคลื่อนที่ของโพลีเมอร์ จึงเพิ่มความหนืดของสารเคลือบเมื่อใช้แรงเฉือน โครงสร้างเครือข่ายสามมิติจะถูกทำลาย พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลจะหายไป และความหนืดลดลงเมื่อแรงเฉือนถูกกำจัดออกไป พันธะไฮโดรเจนจะถูกสร้างขึ้นใหม่ และโครงสร้างเครือข่ายสามมิติจะถูกสร้างขึ้นใหม่ ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าสารเคลือบจะมีคุณสมบัติที่ดีได้คุณสมบัติทางรีโอโลจี

สารเพิ่มความข้นของเซลลูโลสอุดมไปด้วยหมู่ไฮดรอกซิลและส่วนที่ไม่ชอบน้ำในโครงสร้างมีประสิทธิภาพในการทำให้ข้นสูงและไม่ไวต่อค่า pHอย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณสมบัติต้านทานน้ำได้ต่ำและส่งผลต่อการปรับระดับของฟิล์มสี จึงได้รับผลกระทบจากการย่อยสลายของจุลินทรีย์และข้อบกพร่องอื่นๆ ได้ง่าย สารเพิ่มความหนาเซลลูโลสจึงถูกนำมาใช้เป็นหลักในการทำให้สีน้ำยางข้นขึ้น

ในกระบวนการเตรียมการเคลือบ การเลือกสารเพิ่มความหนาควรพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างครอบคลุม เช่น ความเข้ากันได้กับระบบ ความหนืด ความเสถียรในการจัดเก็บ ประสิทธิภาพการก่อสร้าง ต้นทุน และปัจจัยอื่นๆสารเพิ่มความข้นหลายชนิดสามารถนำมาประกอบและนำไปใช้เพื่อให้ได้ข้อดีของสารทำให้ข้นแต่ละชนิดอย่างเต็มที่ และควบคุมต้นทุนได้อย่างสมเหตุสมผลภายใต้เงื่อนไขของประสิทธิภาพที่น่าพึงพอใจ