1. Definisie en funksie van verdikkingsmiddel
Bymiddels wat die viskositeit van waterbasisverf aansienlik kan verhoog, word verdikkers genoem.
Verdikkers speel 'n belangrike rol in die produksie, berging en konstruksie van bedekkings.
Die belangrikste funksie van die verdikkingsmiddel is om die viskositeit van die deklaag te verhoog om aan die vereistes van verskillende gebruiksfases te voldoen. Die viskositeit wat die deklaag in verskillende stadiums benodig, is egter anders. Bv:
Tydens die opbergproses is dit wenslik om 'n hoë viskositeit te hê om te voorkom dat die pigment vestig;
Tydens die konstruksieproses is dit wenslik om 'n matige viskositeit te hê om te verseker dat die verf goeie borselbaarheid het sonder oormatige verfvlek;
Na die konstruksie word gehoop dat die viskositeit vinnig na 'n hoë viskositeit kan terugkeer na 'n kort tydsvertraging (nivelleringsproses) om te voorkom.
Die vloeibaarheid van watergedraagde bedekkings is nie-Newtoniaans.
As die viskositeit van die verf afneem met die toename in die skuifkrag, word dit 'n pseudoplastiese vloeistof genoem, en die meeste verf is 'n pseudoplastiese vloeistof.
As die vloei-gedrag van 'n pseudoplastiese vloeistof verband hou met die geskiedenis, dit wil sê, dit is tydafhanklik, word dit 'n tixotropiese vloeistof genoem.
As ons bedekkings vervaardig, probeer ons bewustelik die bedekkings Thixotropic maak, soos om bymiddels by te voeg.
As die tixotropie van die deklaag toepaslik is, kan dit die teenstrydighede van die verskillende stadiums van die deklaag oplos, en aan die tegniese behoeftes van die verskillende viskositeit van die deklaag in die opberg-, konstruksie -nivellering en droogfases voldoen.
Sommige verdikkers kan die verf met 'n hoë tixotropie verleen, sodat dit 'n hoër viskositeit tydens rus het of teen 'n lae skuiftempo (soos opberging of vervoer), om te voorkom dat die pigment in die verf sit. En onder 'n hoë skuiftempo (soos deklaagproses), het dit 'n lae viskositeit, sodat die deklaag voldoende vloei en nivellering het.
Thixotropy word voorgestel deur Thixotropic Index Ti en gemeet deur Brookfield Viscometer.
Ti = viskositeit (gemeet by 6r/min)/viskositeit (gemeet by 60r/min)
2. Tipes verdikkers en die effekte daarvan op deklaagseienskappe
(1) Tipes in terme van chemiese samestelling word verdikkers in twee kategorieë verdeel: organies en anorganies.
Anorganiese soorte sluit in bentoniet, attapulgiet, aluminium magnesiumsilikaat, litiummagnesiumsilikaat, ens., Organiese soorte soos metiel sellulose, hidroksi -etiel sellulose, poli -akrylaat, polimetakrylaat, akrielzuur of metiel akriel homopolymer of kopolimer en poli -etaan ens.
Vanuit die perspektief van die invloed op die reologiese eienskappe van bedekkings, word verdikkers in tixotropiese verdikkers en assosiatiewe verdikkers verdeel. Wat die prestasievereistes betref, moet die hoeveelheid verdikkings minder wees en die verdikkingseffek is goed; Dit is nie maklik om deur ensieme geërodeer te word nie; Wanneer die temperatuur of pH -waarde van die stelsel verander, sal die viskositeit van die deklaag nie beduidend verlaag word nie, en die pigment en vulstof sal nie geflokuleer word nie. ; Goeie stoorstabiliteit; Goeie waterretensie, geen duidelike skuimverskynsel en geen nadelige gevolge vir die werkverrigting van die deklaagfilm nie.
①cellulose verdikkingsmiddel
Die sellulose -verdikkingsmiddels wat in bedekkings gebruik word, is hoofsaaklik metielcellulose, hidroksietielcellulose en hydroxypropylmethylcellulose, en laasgenoemde twee word meer gereeld gebruik.
Hydroxyethyl sellulose is 'n produk wat verkry word deur die hidroksielgroepe op die glukose -eenhede van natuurlike sellulose met hidroksietielgroepe te vervang. Die spesifikasies en modelle van die produkte word hoofsaaklik onderskei volgens die mate van substitusie en viskositeit.
Die variëteite van hidroksietiel sellulose word ook verdeel in normale oplossingstipe, vinnige verspreidingstipe en biologiese stabiliteitstipe. Wat die gebruiksmetode betref, kan hydroxyethyl sellulose in verskillende stadiums in die deklaagproduksie bygevoeg word. Die vinnige verswakkingsoort kan direk in die vorm van droë poeier bygevoeg word. Die pH -waarde van die stelsel voordat dit byvoeg, moet egter minder as 7 wees, hoofsaaklik omdat hidroksietiel sellulose stadig opgelos word teen 'n lae pH -waarde, en daar is voldoende tyd vir water om in die binnekant van die deeltjies te infiltreer, en dan word die pH -waarde verhoog om dit vinnig op te los. Ooreenstemmende stappe kan ook gebruik word om 'n sekere konsentrasie gomoplossing voor te berei en dit by die dekstelsel te voeg.
Hydroxypropyl Methylcellulose is 'n produk wat verkry word deur die hidroksielgroep op die glukose -eenheid van natuurlike sellulose met 'n methoxy -groep te vervang, terwyl die ander deel vervang word deur 'n hidroksipropielgroep. Die verdikkingseffek daarvan is basies dieselfde as dié van hidroksietiel sellulose. En dit is bestand teen ensiematiese afbraak, maar die oplosbaarheid daarvan is nie so goed soos dié van hidroksietiel sellulose nie, en dit het die nadeel van gelsmissie wanneer dit verhit word. Vir die oppervlakbehandelde hidroksipropielmetielcellulose, kan dit direk by die water gevoeg word wanneer dit gebruik word. Voeg alkaliese stowwe soos ammoniakwater na roer en verspreid om die pH-waarde aan 8-9 aan te pas en roer tot volledig opgelos is. Vir hidroksipropielmetielcellulose sonder oppervlakbehandeling, kan dit geweek word en met warm water bo 85 ° C geswel word voor gebruik, en dan tot kamertemperatuur afgekoel word, en dan met koue water of yswater geroer om dit volledig op te los.
② Inorganiese verdikkingsmiddel
Hierdie soort verdikkingsmiddel is hoofsaaklik 'n paar geaktiveerde kleiprodukte, soos bentoniet, magnesiumaluminiumsilikaatklei, ens. Nadat die deklaag gedroog en in 'n film gevorm is, dien dit as 'n vulstof in die deklaagfilm, ens. Die ongunstige faktor is dat dit die nivellering van die deklaag aansienlik sal beïnvloed.
③ Sintetiese polimeerverdikker
Sintetiese polimeerverdikkers word meestal in akriel en poliuretaan (assosiatiewe verdikkers) gebruik. Akrielverdikkers is meestal akriel polimere wat karboksielgroepe bevat. In water met 'n pH-waarde van 8-10 dissosieer die karboksielgroep en word dit geswel; As die pH -waarde groter is as 10, los dit in water op en verloor dit die verdikkingseffek, dus is die verdikkingseffek baie sensitief vir die pH -waarde.
Die verdikkingsmeganisme van die akriellaatverdikker is dat die deeltjies op die oppervlak van die latexdeeltjies in die verf geadsorbeer kan word, en 'n deklaaglaag vorm na alkali -swelling, wat die volume van die latexdeeltjies verhoog, die Brownse beweging van die deeltjies verhoog en die viskositeit van die verfstelsel verhoog. ; Tweedens verhoog die swelling van die verdikkingsmiddel die viskositeit van die waterfase.
(2) Invloed van verdikkings op deklaageienskappe
Die effek van die tipe verdikkingsmiddel op die reologiese eienskappe van die deklaag is soos volg:
As die hoeveelheid verdikkingsmiddel toeneem, neem die statiese viskositeit van die verf aansienlik toe, en die viskositeitsveranderingstendens is basies konsekwent as dit aan 'n eksterne skuifkrag onderwerp word.
Met die effek van verdikkingsmiddel daal die viskositeit van die verf vinnig as dit aan skuifkrag onderwerp word, wat pseudoplastisiteit toon.
Met behulp van 'n hidrofobies gemodifiseerde sellulose -verdikkingsmiddel (soos EBS451FQ), is die viskositeit steeds hoog as die hoeveelheid groot is.
Met behulp van assosiatiewe poliuretaan -verdikkers (soos WT105A), is die viskositeit steeds hoog as die hoeveelheid groot is.
Met behulp van akrielverdikkers (soos ASE60), hoewel die statiese viskositeit vinnig styg as die hoeveelheid groot is, neem die viskositeit vinnig af met 'n hoër skuiftempo.
3. assosiatiewe verdikkingsmiddel
(1) Verdikkingsmeganisme
Sellulose-eter- en alkali-verweerbare akriel-verdikkers kan slegs die waterfase verdik, maar het geen verdikkende effek op ander komponente in die watergebaseerde verf nie, en dit kan ook nie 'n beduidende interaksie tussen die pigmente in die verf en die deeltjies van die emulsie veroorsaak nie, sodat die reologie van die verf nie aangepas kan word nie.
Associatiewe verdikkers word gekenmerk deurdat dit benewens die verdikking deur hidrasie ook verdik word deur assosiasies tussen mekaar, met verspreide deeltjies en met ander komponente in die stelsel. Hierdie assosiasie dissociate teen hoë skuifsnelhede en assosieer weer teen lae skuifsnelhede, waardeur die reologie van die deklaag aangepas kan word.
Die verdikkingsmeganisme van die assosiatiewe verdikkingsmiddel is dat die molekule 'n lineêre hidrofiliese ketting is, 'n polimeerverbinding met lipofiele groepe aan beide ente, dit wil sê, dit het hidrofiliese en hidrofobiese groepe in die struktuur, so dit het die kenmerke van oppervlaktesmolekules. natuur. Sulke verdikkersmolekules kan nie net hidreer en swel om die waterfase te verdik nie, maar vorm ook micelle wanneer die konsentrasie van sy waterige oplossing 'n sekere waarde oorskry. Die micelle kan assosieer met die polimeerdeeltjies van die emulsie en die pigmentdeeltjies wat die dispersant geadsorbeer het om 'n driedimensionele netwerkstruktuur te vorm, en is onderling verbind en verstrengel om die viskositeit van die stelsel te verhoog.
Wat belangriker is, is dat hierdie assosiasies in 'n toestand van dinamiese balans is, en dat die gepaardgaande micelle hul posisies kan aanpas as hulle aan eksterne kragte onderwerp word, sodat die deklaag gelykstelling eienskappe het. Aangesien die molekule verskeie micelle het, verminder hierdie struktuur die neiging van watermolekules om te migreer en verhoog dit die viskositeit van die waterige fase.
(2) Die rol in bedekkings
Die meeste van die assosiatiewe verdikkers is poliuretane, en hul relatiewe molekulêre gewigte is tussen 103-104 grootte-ordes, twee ordes van laer as gewone poli-akrielzuur en sellulose verdikkers met relatiewe molekulêre gewigte tussen 105-106. As gevolg van die lae molekulêre gewig, is die effektiewe volume-toename na hidrasie minder, dus is die viskositeitskurwe vlakker as dié van nie-assosiatiewe verdikkers.
As gevolg van die lae molekulêre gewig van die assosiatiewe verdikkingsmiddel, is die intermolekulêre verstrengeling in die waterfase beperk, dus is die verdikkingseffek op die waterfase nie beduidend nie. In die lae skuiftempo -reeks is die assosiasie -omskakeling tussen molekules meer as die assosiasievernietiging tussen molekules, die hele stelsel handhaaf 'n inherente suspensie- en verspreidingstoestand, en die viskositeit is naby die viskositeit van die verspreidingsmedium (water). Daarom laat die assosiatiewe verdikkingsmiddel die watergebaseerde verfstelsel 'n laer oënskynlike viskositeit vertoon as dit in die lae skuiftempo-streek is.
Assosiatiewe verdikkers verhoog die potensiële energie tussen molekules as gevolg van die verband tussen deeltjies in die verspreide fase. Op hierdie manier is meer energie nodig om die verband tussen molekules teen hoë skuifsnelheid te verbreek, en die skuifkrag wat nodig is om dieselfde skuifspanning te bereik, is ook groter, sodat die stelsel 'n hoër skuiftempo teen hoë skuifkoerse het. Oënskynlike viskositeit. Die hoër viskositeit met 'n hoë skuif en 'n laer viskositeit met 'n laer skuif kan net die gebrek aan gewone verdikkers in die reologiese eienskappe van die verf uitmaak, dit wil sê, die twee verdikkers kan in kombinasie gebruik word om die vloeibaarheid van die latexverf aan te pas. Veranderlike werkverrigting, om aan die uitgebreide vereistes van deklaag in dik film- en deklaagfilmvloei te voldoen.
Postyd: Nov-24-2022