Geheime van bymiddels vir waterbasisbedekkings

Samevatting:

1. benatting en verspreidingsmiddel

2. Defoamer

3. verdikker

4. Filmvormende bymiddels

5. Anti-korrosie, anti-mildew en anti-algae-middel

6. Ander bymiddels

1 Benatting en verspreidingsmiddel:

Waterbasisbedekkings gebruik water as oplosmiddel- of verspreidingsmedium, en water het 'n groot diëlektriese konstante, dus word waterbasisbedekkings hoofsaaklik gestabiliseer deur die elektrostatiese afstoot wanneer die elektriese dubbellaag oorvleuel. Daarbenewens is daar in die waterbasisbedekkingstelsel dikwels polimere en nie-ioniese benattingsmiddels wat op die oppervlak van die pigmentvuller geadsorbeer word, wat steriese hindernis vorm en die verspreiding stabiliseer. Daarom bereik waterbasisverf en emulsies stabiele resultate deur die gesamentlike werking van elektrostatiese afstoting en steriese hindernis. Die nadeel daarvan is swak elektrolietweerstand, veral vir hoë pryse elektroliete.

1.1 Benaderingsmiddel

Benaderingsmiddels vir watergedraagde bedekkings word in anionies en nie -ionies verdeel.

Die kombinasie van benattingsmiddel en verspreidingsmiddel kan ideale resultate behaal. Die hoeveelheid benattingsmiddel is oor die algemeen 'n paar per duisend. Die negatiewe effek daarvan is om die waterweerstand van die deklaagfilm te skuim en te verminder.

Een van die ontwikkelingstendense van benattingsmiddels is om geleidelik polyoxyethylen -alkiel (benseen) fenolether (APEO of APE) benattingsmiddels te vervang, omdat dit lei tot die vermindering van manlike hormone by rotte en inmeng met endokriene. Polyoxyethylen -alkiel (benseen) fenoleters word wyd gebruik as emulgatoren tydens emulsie -polimerisasie.

Tweeling -oppervlakaktiewe middels is ook nuwe ontwikkelings. Dit is twee amfifiele molekules wat deur 'n afstandhouer gekoppel is. Die opvallendste kenmerk van tweeling-sel-oppervlakaktiewe middels is dat die kritieke micelle-konsentrasie (CMC) meer is as 'n orde van grootte laer as dié van hul 'enkel-sel' oppervlakaktiewe middels, gevolg deur 'n hoë doeltreffendheid. Soos TEGO Twin 4000, is dit 'n tweeling -selloxaan -oppervlakaktiewe middel, en het dit onstabiele skuim en lasterlike eienskappe.

Lugprodukte het Tweeling -oppervlakaktiewe middels ontwikkel. Tradisionele oppervlakaktiewe middels het 'n hidrofobiese stert en 'n hidrofiliese kop, maar hierdie nuwe oppervlakaktiewe middel het twee hidrofiliese groepe en twee of drie hidrofobiese groepe, wat 'n multifunksionele oppervlakaktiewe middel is, bekend as asetileenglikol, produkte soos Envirogem AD01.

1.2 Dispersant

Dispergante vir latexverf word in vier kategorieë verdeel: fosfaatverspreidingsmiddels, polyacid -homopolymeerverspreidingsmiddels, polyacid -kopolymeerverspreidingsmiddels en ander verspreidingsmiddels.

Die mees gebruikte fosfaatverspreidingsmiddels is polifosfate, soos natriumheksametafosfaat, natriumpolifosfaat (Calgon N, produk van BK Giulini Chemical Company), kalium tripolifosfaat (KTPP) en tetrapotassium pyrofosfaat (TKPP). Die meganisme van sy werking is om elektrostatiese afstabiliteit deur waterstofbinding en chemiese adsorpsie te stabiliseer. Die voordeel daarvan is dat die dosis laag is, ongeveer 0,1%, en dit het 'n goeie verspreidingseffek op anorganiese pigmente en vullers. Maar daar is ook tekortkominge: die een, tesame met die verhoging van die pH-waarde en temperatuur, polifosfaat word maklik gehidroliseer, veroorsaak langtermyn stoorstabiliteit sleg; Onvolledige ontbinding in medium sal die glans van glansende latexverf beïnvloed.

Fosfaatesterverspreidingsmiddels is mengsels van monoesters, diesters, oorblywende alkohole en fosforsuur.

Fosfaatesterverspreidingsmiddels stabiliseer pigmentverspreidings, insluitend reaktiewe pigmente soos sinkoksied. In glansverfformulasies verbeter dit glans en skoonheid. Anders as ander bymiddels vir benatings en verspreiding, beïnvloed die toevoeging van fosfaatesterverspreidings nie die KU- en ICI -viskositeit van die deklaag nie.

Polyacid -homopolymeerverspreider, soos Tamol 1254 en Tamol 850, Tamol 850 is 'n homopolymeer van metakrielzuur. Polyacid copolymeer dispersant, soos Orotan 731a, wat 'n kopolymeer van diisobutyleen en maleïenuur is. Die kenmerke van hierdie twee soorte dispersantes is dat dit sterk adsorpsie of anker op die oppervlak van pigmente en vullers produseer, langer molekulêre kettings het om steriese hindernis te vorm, en wateroplosbaarheid aan die kettingpunte het, en sommige word aangevul deur elektrostatiese afstoot tot stabiele resultate te bereik. Om die dispersant te laat vaar, moet die molekulêre gewig streng beheer word. As die molekulêre gewig te klein is, sal daar onvoldoende steriese hindernis wees; As die molekulêre gewig te groot is, sal flokkulasie voorkom. Vir poli-akrilaatverspreidingsmiddels kan die beste verspreidingseffek bereik word as die mate van polimerisasie 12-18 is.

Ander soorte dispersante, soos AMP-95, het 'n chemiese naam van 2-amino-2-metiel-1-propanol. Die aminogroep word op die oppervlak van die anorganiese deeltjies geadsorbeer, en die hidroksielgroep strek tot by die water, wat 'n stabiliserende rol speel deur steriese hindernis. Vanweë die klein grootte, is steriese hindernis beperk. AMP-95 is hoofsaaklik 'n pH-reguleerder.

In onlangse jare het die navorsing oor verspreiders die probleem van flokkulasie wat veroorsaak word deur 'n hoë molekulêre gewig, oorkom, en die ontwikkeling van hoë molekulêre gewig is een van die neigings. Byvoorbeeld, die hoë molekulêre gewigsverspreidende EFKA-4580 wat deur emulsie-polimerisasie geproduseer word, is spesiaal ontwikkel vir industriële bedekkings op water, geskik vir organiese en anorganiese pigmentverspreiding, en het goeie waterweerstand.

Amino-groepe het 'n goeie affiniteit vir baie pigmente deur middel van suurbasis of waterstofbinding. Die blokkopolymeerverspreiding met amino -akrielzuur as die ankergroep is aandag gegee.

Verspreiding met dimetielaminoetielmetakrylaat as ankergroep

TEGO -verspreiding 655 benatting en verspreiding van toevoeging word in watergedraagde motorverf gebruik om nie net die pigmente te oriënteer nie, maar ook om te voorkom dat die aluminiumpoeier met water reageer.

As gevolg van omgewingsprobleme, is bio-afbreekbare benatting- en verspreidingsmiddels ontwikkel, soos Envirogem AE-reeks tweeling-selbenatings- en verspreidingsmiddels, wat 'n lae-skuimende benatting en verspreidingsmiddels is.

2 Defoamer:

Daar is baie soorte tradisionele watergebaseerde verfdegelsers wat oor die algemeen in drie kategorieë verdeel word: minerale olie-devoamers, polisiloksaan-devoamers en ander dakers.

Minerale olie-devoamers word gereeld gebruik, hoofsaaklik in plat en semi-glans latexverf.

Polysiloxane Deadamers het 'n lae oppervlakspanning, sterk laster- en antifoaming -vermoëns, en beïnvloed nie glans nie, maar as dit onbehoorlik gebruik word, sal dit defekte veroorsaak, soos die krimping van die deklaagfilm en swak heratbaarheid.

Tradisionele watergebaseerde verfdegelsers is onversoenbaar met die waterfase om die doel van laster te bereik, dus is dit maklik om oppervlakdefekte in die deklaagfilm te produseer.

In onlangse jare is molekulêre vlak devoamers ontwikkel.

Hierdie antifoaming -middel is 'n polimeer wat gevorm word deur aktiewe stowwe op die draerstowwe direk te ent. Die molekulêre ketting van die polimeer het 'n benatting hidroksielgroep, die lasterlike aktiewe stof word rondom die molekule versprei, die aktiewe stof is nie maklik om te versamel nie, en die verenigbaarheid met die deklaagstelsel is goed. Sulke molekulêre vlak defoamers sluit minerale olies in-Foamstar A10-reeks, silikonbevattende-Foamstar A30-reeks, en nie-Silicon, nie-olie-polimere-Foamstar MF-reeks.

Daar word ook berig dat hierdie molekulêre vlak defoamer supergatte sterpolimere as onverenigbare oppervlakaktiewe middels gebruik, en dat dit goeie resultate behaal het in watergebaseerde deklaagtoepassings. Die lugprodukte molekulêre graad defoamer gerapporteer deur Stout et al. is 'n asetileenglikol-gebaseerde skuimbeheermiddel en defoamer met beide benattingseienskappe, soos surfynol MD 20 en Surfynol DF 37.

Daarbenewens is daar ook VOC-vrye lasters, soos Agitan 315, Agitan E 255, ens.

3 verdikkers:

Daar is baie soorte verdikkers, wat tans algemeen gebruik word, is sellulose-eter en die afgeleides verdikkers, assosiatiewe alkali-verweerbare verdikkers (hase) en poliuretaan verdikkers (HEUR).

3.1. Sellulose eter en sy afgeleides

Hydroxyethyl Cellulose (HEC) is in 1932 vir die eerste keer industrieel vervaardig deur Union Carbide Company, en het 'n geskiedenis van meer as 70 jaar. Op die oomblik sluit die verdikkers van sellulose -eter en sy afgeleides hoofsaaklik in hidroksietiel sellulose (HEC), metielhidroksietiel sellulose (MHEC), etielhidroksietiel sellulose (EHEC), metiel -hidroksipropielbasis -sellulose (MHPC), methyl cellulose (mc) en xantan gum, (MHPC), methyl sellulose (mc) en xantan gum, MHPC) ens., Dit is nie-ioniese verdikkers, en behoort ook tot nie-geassosieerde waterfase-verdikkers. Onder hulle is HEC die algemeenste gebruik in latexverf.

Hidrofobies gemodifiseerde sellulose (HMHEC) stel 'n klein hoeveelheid langketting-hidrofobiese alkielgroepe op die hidrofiliese ruggraat van sellulose bekend om 'n assosiatiewe verdikkingsmiddel te word, soos natrosol plus graad 330, 331, sellosiseer SG-100, Bermocoll EHM-100. Die verdikkingseffek daarvan is vergelykbaar met dié van sellulose -eter -verdikkers met veel groter molekulêre gewig. Dit verbeter die viskositeit en nivellering van ICI en verminder die oppervlakspanning, soos die oppervlakspanning van HEC ongeveer 67 mn/m, en die oppervlakspanning van HMHEC is 55-65 mn/m.

3.2 Alkali-Slegbare verdikkingsmiddel

Alkali-verouderbare verdikkers word in twee kategorieë verdeel: nie-assosiatiewe alkali-verweerbare verdikkingsmiddels (ASE) en assosiatiewe alkali-verwardbare verdikkers (hase), wat anioniese verdikkers is. Nie-geassosieerde ASE is 'n polyacrylate alkali-swelende emulsie. Associative hase is 'n hidrofobies gemodifiseerde polyacrylate alkali -swelende emulsie.

3.3. Poliuretaan verdikkingsmiddel en hidrofobies gemodifiseerde nie-poliuretaan verdikkingsmiddel

Poliuretaan-verdikkingsmiddel, waarna heur genoem word, is 'n hidrofobiese groep-gemodifiseerde etoksileerde poliuretaan-wateroplosbare polimeer, wat tot nie-ioniese assosiatiewe verdikkingser behoort. Heur bestaan ​​uit drie dele: hidrofobiese groep, hidrofiliese ketting en poliuretaangroep. Die hidrofobiese groep speel 'n assosiasie -rol en is die beslissende faktor vir verdikking, gewoonlik oleiel, octadecyl, dodecylfenyl, nonylfenol, ens. Die hidrofiliese ketting kan chemiese stabiliteit en viskositeitstabiliteit bied, wat gereeld gebruik word, is poliëters, soos polyoxyethylen en sy afgeleide. Die molekulêre ketting van heur word uitgebrei deur poliuretaangroepe, soos IPDI, TDI en HMDI. Die strukturele kenmerk van assosiatiewe verdikkers is dat dit deur hidrofobiese groepe beëindig word. Die mate van vervanging van hidrofobiese groepe aan beide ente van sommige kommersieel beskikbare HEURS is egter laer as 0,9, en die beste is slegs 1,7. Die reaksietoestande moet streng beheer word om 'n poliuretaan -verdikkingsmiddel te verkry met 'n smal molekulêre gewigverspreiding en stabiele werkverrigting. Die meeste heurs word gesintetiseer deur stapsgewyse polimerisasie, dus is kommersieel beskikbare HEURS oor die algemeen mengsels van breë molekulêre gewigte.

Richey et al. Gebruikte fluoresserende tracer-pireen-assosiasie-verdikkingsmiddel (PAT, aantal gemiddelde molekulêre gewig 30000, gewig gemiddelde molekulêre gewig 60000) om te bepaal dat die micelle-aggregasie-graad van akrysol RM-825 en PAT ongeveer 6 was. Assosiasie -energie tussen die verdikkingsmiddel en die oppervlak van latexdeeltjies is ongeveer 25 kJ/mol; Die oppervlakte wat deur elke PAT-verdikkingsmolekule op die oppervlak van latexdeeltjies beset word, is ongeveer 13 nm2, wat ongeveer die gebied beset is deur Triton X-405 benatingsmiddel 14 keer die van 0,9 nm2. Associatiewe poliuretaan-verdikkingsmiddel soos RM-2020NPR, DSX 1550, ens.

Die ontwikkeling van omgewingsvriendelike assosiatiewe poliuretaan -verdikkers het wydverspreide aandag geniet. BYK-425 is byvoorbeeld 'n VOC- en APEO-vrye ureum-gemodifiseerde poliuretaan-verdikkingsmiddel. Rheolaat 210, Borchi Gel 0434, Tego Viscoplus 3010, 3030 en 3060 is dit 'n assosiatiewe poliuretaan -verdikkingsmiddel sonder VOC en Apeo.

Benewens die lineêre assosiatiewe polyuretaan-verdikkers wat hierbo beskryf word, is daar ook kamagtige assosiatiewe polyuretaan-verdikkers. Die sogenaamde Comb Association Polyurethane Diktener beteken dat daar 'n hanger-hidrofobiese groep in die middel van elke verdikkingsmolekule is. Sulke verdikkers soos SCT-200 en SCT-275 ens.

Die hidrofobies gemodifiseerde aminoplast -verdikkingsmiddel (hidrofobies gemodifiseerde etoksileerde aminoplast -verdikkingsmiddel - verhit) verander die spesiale amino -hars in vier beperkte hidrofobiese groepe, maar die reaktiwiteit van hierdie vier reaksieterreine is anders. In die normale toevoeging van hidrofobiese groepe is daar slegs twee geblokkeerde hidrofobiese groepe, so die sintetiese hidrofobiese gemodifiseerde amino -verdikkingsmiddel verskil nie veel van heur nie, soos Optiflo H 500. As meer hidrofobiese groepe bygevoeg word, soos tot 8%, tot 8%, Die reaksietoestande kan aangepas word om amino -verdikkers met veelvuldige geblokkeerde hidrofobiese groepe te produseer. Dit is natuurlik ook 'n kamverdikker. Hierdie hidrofobiese gemodifiseerde amino -verdikkingsmiddel kan voorkom dat die verfviskositeit daal as gevolg van die byvoeging van 'n groot hoeveelheid oppervlakaktiewe middels en glikoloplosmiddels wanneer kleurpassing bygevoeg word. Die rede is dat sterk hidrofobiese groepe desorpsie kan voorkom, en veelvuldige hidrofobiese groepe het 'n sterk assosiasie. Sulke verdikkers soos Optiflo TV's.

Hydrofobiese gemodifiseerde polië -verdikkingsmiddel (HMPE) Die werkverrigting van hidrofobies gemodifiseerde polië -verdikkingsmiddel is soortgelyk aan HEUR, en die produkte sluit in Aquaflow NLS200, NLS210 en NHS300 van Hercules.

Die verdikkingsmeganisme is die effek van beide waterstofbinding en assosiasie van eindgroepe. In vergelyking met gewone verdikkingsmiddels, het dit beter anti-setping en anti-SAG-eienskappe. Volgens die verskillende polariteite van die eindgroepe, kan gewysigde poli -urea -verdikkers in drie soorte verdeel word: lae polariteit poliurea -verdikkings, medium polariteit polaryurea verdikkers en hoë polariteit polaryurea verdikkers. Die eerste twee word gebruik vir die verdikking van oplosmiddels-gebaseerde bedekkings, terwyl die verdikkingsmiddels met 'n hoë polariteit gebruik kan word vir beide hoë-polariteitsoplosmiddels-gebaseerde bedekkings en bedekkings op waterbasis. Kommersiële produkte van lae polariteit, medium polariteit en hoë polariteit polyurea-verdikkers is onderskeidelik BYK-411, BYK-410 en BYK-420.

Gemodifiseerde polyamide wassmurry is 'n reologiese toevoeging wat gesintetiseer is deur hidrofiliese groepe soos PEG in die molekulêre ketting van amiedwas in te voer. Op die oomblik word sommige handelsmerke ingevoer en word dit hoofsaaklik gebruik om die tixotropie van die stelsel aan te pas en die anti-Thixotropy te verbeter. Anti-SAG-prestasie.


Postyd: Nov-22-2022