أسرار الإضافات للطلاء المائي

ملخص:

1. عامل ترطيب وتشتت

2. Defoamer

3. مثخن

4. إضافات تشكيل الأفلام

5. عميل مكافحة التآكل ، مضاد للسلاح ومضادات الجازية

6. إضافات أخرى

1 عامل الترطيب والتشتت:

تستخدم الطلاءات المستندة إلى الماء الماء كوسيلة مذيب أو تشتت ، والماء ثابت عازل كبير ، لذلك يتم تثبيت الطلاءات القائمة على الماء بشكل رئيسي بواسطة التنافر الإلكتروستاتيكي عندما تتداخل الطبقة المزدوجة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، في نظام الطلاء القائم على الماء ، غالبًا ما يكون هناك البوليمرات والسطح غير الأيوني ، والتي يتم امتصاصها على سطح حشو الصباغ ، وتشكل عائقًا متشابهًا وتثبيت التشتت. لذلك ، تحقق الدهانات والمستحلبات المستندة إلى الماء نتائج مستقرة من خلال العمل المفصل للالتفاف الإلكتروستاتيكي والعوائق المعقدة. عيبها هو ضعف مقاومة المنحل بالكهرباء ، وخاصة بالنسبة للشوارد عالية السعر.

1.1 عامل ترطيب

تنقسم عوامل الترطيب للطلاء المنقولة عن طريق المياه إلى أنيوني وغير أيوني.

يمكن أن يحقق مزيج من عامل الترطيب وعامل التشتت نتائج مثالية. كمية عامل الترطيب عمومًا قليلة لكل ألف. تأثيرها السلبي هو الرغوة وتقليل مقاومة الماء لفيلم الطلاء.

يتمثل أحد اتجاهات تطوير عوامل الترطيب في استبدال عوامل الترطيب في الفينول (APEO أو APE) تدريجياً ، لأنه يؤدي إلى الحد من الهرمونات الذكرية في الفئران ويتداخل مع الغدد الصماء. تستخدم إيثرات الفينول البوليوكسي إيثيلين (البنزين) على نطاق واسع كمتحول أثناء بلمرة المستحلب.

التوأم السطحي هي أيضا تطورات جديدة. إنه جزيئان برمائيان مرتبطان بواسطة فاصل. الميزة الأكثر بروزًا في سطحي الخلية المزدوجة هي أن تركيز micelle الحرج (CMC) هو أكثر من مجرد ترتيب أقل من حجم السطحي "الخلية الواحدة" ، يليه كفاءة عالية. مثل Tego Twin 4000 ، فهو عبارة عن سطحي سيلوكسان خلية مزدوجة ، وله رغوة غير مستقرة وخصائص defoaming.

قامت Air Products بتطوير السطحي Gemini. السطحي التقليدية لها ذيل مسعور ورأس مسعور ، لكن هذا الفاعل بالسطح الجديد له مجموعتان محببتان ومجموعات أو ثلاث مجموعات مسعورة ، وهي عبارة عن عمل فاعلٍ متعدد الوظائف ، والمعروف باسم غليكول الأسيتيلين ، مثل Envirogem AD01.

1.2 تشتت

تنقسم المشتتات للطلاء اللاتكس إلى أربع فئات: مشتتات الفوسفات ، مشتتات البوليمرات البولي أسيد ، مشتتات البوليمرات البولي الأacid وغيرها من المشتتات.

أكثر مشتتات الفوسفات المستخدمة على نطاق واسع هي polyphosphates ، مثل سداسي الصوديوم ، البوليفوسفات الصوديوم (Calgon N ، منتج BK Giulini Chemical Company في ألمانيا) ، Tripolyphosphate البوتاسيوم (KTPP) و Byrapotassium pyrophosphate (TKPP). تتمثل آلية عملها في تثبيت التنافر الإلكتروستاتيكي من خلال ربط الهيدروجين والامتصاص الكيميائي. مصلحتها هي أن الجرعة منخفضة ، حوالي 0.1 ٪ ، ولها تأثير تشتت جيد على أصباغ وحشو غير عضوي. ولكن أيضًا هناك أوجه قصور: الشخص ، إلى جانب رفع قيمة درجة الحموضة ودرجة الحرارة ، يتم تحلل البوليفوسفات بسهولة ، ويسبب استقرار التخزين على المدى الطويل ؛ سيؤثر الذوبان غير المكتمل في المتوسط ​​على لمعان الطلاء اللاتكس اللامع.

مشتتات استرات الفوسفات هي مزيج من الأحاديات ، ديسترز ، الكحول المتبقي وحمض الفوسفوريك.

تشتت استرات الفوسفات استقرار تشتت الصباغ ، بما في ذلك الأصباغ التفاعلية مثل أكسيد الزنك. في تركيبات الطلاء اللامع ، فإنه يحسن اللمعان والتنظيف. على عكس الإضافات الأخرى للترطيب والتشتت ، فإن إضافة مشتتات استرات الفوسفات لا تؤثر على لزوجة KU و ICI للطلاء.

Polyacid Homopolymer Dispersant ، مثل Tamol 1254 و Tamol 850 ، Tamol 850 هو متجانس من حمض الميثاكريليك. Polyacid Copolymer Dispersant ، مثل Orotan 731a ، وهو كوبوليمر من Diisobutylene وحمض الماليك. خصائص هذين النوعين من المشتتات هي أنهما ينتجون امتصاصًا قويًا أو ترسيخًا على سطح الأصباغ والحشو ، ولديهما سلاسل جزيئية أطول لتشكيل عائقًا شائدًا ، ولديه ذوبان الماء في نهايات السلسلة ، ويتم استكمال بعضها عن طريق التنافر الإلكتروستاتي تحقيق نتائج مستقرة. لجعل المشتت لديه تشتت جيد ، يجب التحكم في الوزن الجزيئي بصرامة. إذا كان الوزن الجزيئي صغيرًا جدًا ، فلن يكون هناك عائق شامل كافي ؛ إذا كان الوزن الجزيئي كبيرًا جدًا ، فسيحدث التلبد. بالنسبة إلى مشتتات polyacrylate ، يمكن تحقيق أفضل تأثير للتشتت إذا كانت درجة البلمرة 12-18.

الأنواع الأخرى من المشتتات ، مثل AMP-95 ، لها اسم كيميائي لـ 2-Amino-2-Methyl-1-Propanol. يتم امتصاص المجموعة الأمينية على سطح الجسيمات غير العضوية ، وتمتد مجموعة الهيدروكسيل إلى الماء ، الذي يلعب دورًا مستقرًا من خلال العائق الفني. نظرًا لصغر حجمها ، فإن العائق ستير محدود. AMP-95 هو أساسا منظم درجة الحموضة.

في السنوات الأخيرة ، تغلب البحث عن المشتتات على مشكلة التلبد الناجم عن ارتفاع الوزن الجزيئي ، وتطور الوزن الجزيئي العالي هو أحد الاتجاهات. على سبيل المثال ، تم تطوير EFKA-4580 المتنازع عليه للوزن الجزيئي العالي الذي تنتجه بلمرة المستحلب خصيصًا للطلاء الصناعي القائم على الماء ، وهو مناسب لتشتت الصباغ العضوي وغير العضوي ، وله مقاومة جيدة للماء.

المجموعات الأمينية لديها تقارب جيد للعديد من الأصباغ من خلال الترابط الحمضي أو الهيدروجين. تم الانتباه إلى مجموعة البوليمرات المشتتة مع حمض الأمينية حيث تم الانتباه إلى مجموعة الربط.

تشتت مع ثنائي ميثيل أمينو إيثيل ميثاكريلات كمجموعة ترسيخ

يتم تشتيت TEGO 655 تم ترطيب وتشتت المضافة في دهانات السيارات التي تنقلها المياه ليس فقط لتوجيه الأصباغ ولكن أيضًا لمنع مسحوق الألمنيوم من التفاعل بالماء.

بسبب المخاوف البيئية ، تم تطوير عوامل الترطيب والتشتت القابلة للتحلل الحيوي ، مثل عوامل الترطيب والتشتت في الخلية ذات الخلية المزدوجة ، والتي هي عوامل ترطيب وتشتت منخفضة.

2 defoamer:

هناك أنواع كثيرة من علامات الدهون التقليدية التي تعتمد على الماء ، والتي يتم تقسيمها عمومًا إلى ثلاث فئات: أسماء الزيت المعدني ، و defoamers polysiloxane وغيرها من العوامل.

عادةً ما تستخدم علامات Defoamers للزيت المعدني ، وخاصة في الدهانات اللاتكس المسطحة وشبه اللامع.

تتمتع عوامل Defoamers Polysiloxane بتوتر منخفض على السطح ، وقدرات تقوية قوية وقدرات مضادة للأمور ، ولا تؤثر على اللمعان ، ولكن عند استخدامها بشكل غير صحيح ، فإنها ستتسبب في عيوب مثل انكماش فيلم الطلاء وسوء التكرار.

لا تتوافق الممارسات التقليدية للطلاء في الماء مع مرحلة الماء لتحقيق الغرض من التخلص من التخلص ، لذلك من السهل إنتاج عيوب سطحية في فيلم الطلاء.

في السنوات الأخيرة ، تم تطوير علامات ديفور على المستوى الجزيئي.

هذا عامل مضاد الأطباق هو بوليمر يتكون من تطهير المواد النشطة المضادة للضادة مباشرة على مادة الناقل. تحتوي السلسلة الجزيئية للبوليمر على مجموعة هيدروكسيل مبطنة ، ويتم توزيع المادة النشطة defoaming حول الجزيء ، ولا يسهل تجميع المادة النشطة ، والتوافق مع نظام الطلاء جيد. تشمل مثل هذه العوامل الدافعة على المستوى الجزيئي الزيوت المعدنية-سلسلة FoamStar A10 ، وسلسلة Foamstar A30 التي تحتوي على السيليكون ، وسلسلة Poamstar MF غير المليئة بالسيليكون.

ويُفيد أيضًا أن هذا defoamer على المستوى الجزيئي يستخدم البوليمرات النجوم المغطاة بالمواد الفائقة غير المتوافقة ، وقد حقق نتائج جيدة في تطبيقات الطلاء القائمة على المياه. منتجات Air Products Defoamer من الدرجة الجزيئية التي أبلغ عنها Stout et al. هو عامل التحكم في الرغوة القائم على الأسيتيلين و Defoamer مع كل من خصائص الترطيب ، مثل Surfynol MD 20 و Surfynol DF 37.

بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تلبية احتياجات إنتاج الطلاء Zero-VOC ، هناك أيضًا محفوظات خالية من المركبات العضوية المتطايرة ، مثل Agitan 315 ، Agitan E 255 ، إلخ.

3 الأثمان:

هناك العديد من أنواع الأثخان ، التي تستخدم حاليًا هي الأثير السليولوز ومشتقاتها ، ومشتقاتها ، والسماكة القابلة للانتعاش القلوية (HASE) ومكثفات البولي يوريثان (HEUR).

3.1. الأثير السليلوز ومشتقاته

تم إنتاج هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) لأول مرة من قبل شركة Union Carbide Company في عام 1932 ، ولديه تاريخ أكثر من 70 عامًا. في الوقت الحاضر ، تشمل أكثاق الأثير السليلوز ومشتقاته بشكل رئيسي هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) ، الميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (MHEC) ، إيثيل هيدروكسي إيثيل السليل (EHEC) ، ميثيل هيدروكسيبروبيلوز (MHPC) وما إلى ذلك ، هذه هي الأثخان غير اليهودية ، وتنتمي أيضًا إلى أكثاق طور المياه غير المرتبطة. من بينها ، HEC هو الأكثر استخدامًا في الطلاء اللاتكس.

يقدم السليلوز المعدل مسعورًا (HMHEC) كمية صغيرة من مجموعات الألكيل ذات السلسلة الطويلة على العمود الفقري للماء للسليلوز لتصبح مثخنًا ترابطًا ، مثل Natrosol بالإضافة إلى الصف 330 ، 331 ، SG-100 ، Bermocoll EHM-100. تأثير سماكة يمكن مقارنته بتلك الخاصة بأثخان الأثير السليلوز ذات الوزن الجزيئي الأكبر بكثير. إنه يحسن لزوجة وتسوية ICI ، ويقلل من التوتر السطحي ، مثل التوتر السطحي لـ HEC حوالي 67 مليون/م ، ويبلغ التوتر السطحي لـ HMHEC 55-65 مليون/م.

3.2 مثخان القلويات القابلة للانتقال

تنقسم أكثاق القلويات القابلة للانتقال إلى فئتين: أكثاق القلويات غير القابلة للانتقال (ASE) والمكثفة القابلة للقلق القلوية (HASE) ، والتي هي الأثخان الأنيونية. ASE غير المرتبط هو مستحلب تورم القلويات polyacrylate. HASE الترابطية عبارة عن مستحلب تورم القلويات المعدل مسعورًا.

3.3. مثخن للبولي يوريثان ومكثف غير بولي يوريثان المعدل مسعور

مثخن البولي يوريثان ، يشار إليه باسم heur ، هو بوليمر من البولي يوريثان المعدل من البولي يوريثان المعدل من مجموعة ، والذي ينتمي إلى مثخن ترابط غير مائي. يتكون Heur من ثلاثة أجزاء: مجموعة مسعور ، سلسلة مسعور ومجموعة من البولي يوريثان. تلعب المجموعة الكارهة للماء دورًا في الارتباط وهي العامل الحاسم للسماكة ، وعادةً ما تكون الأولييل ، والأوكتاديسيل ، ودوديسيل فينيل ، والونيلفنول ، وما إلى ذلك. يتم تمديد السلسلة الجزيئية من heur بواسطة مجموعات البولي يوريثان ، مثل IPDI و TDI و HMDI. الميزة الهيكلية للسماكة الترابطية هي أنه يتم إنهاءها بواسطة مجموعات مسعور. ومع ذلك ، فإن درجة استبدال المجموعات مسعور في كلا طرفي بعض الهراء المتاحة تجاريا أقل من 0.9 ، والأفضل هو 1.7 فقط. يجب التحكم في ظروف التفاعل بدقة للحصول على مثخن للبولي يوريثان مع توزيع وزن جزيئي ضيق وأداء مستقر. يتم تصنيع معظم الهراء عن طريق البلمرة التدريجية ، لذلك فإن هاتس المتوفرة تجاريا هي عموما مخاليط من الأوزان الجزيئية الواسعة.

ريتشي وآخرون. يستخدم ثخنة جمعية بيرين تتبع الفلورسنت (PAT ، متوسط ​​الوزن الجزيئي 30000 ، متوسط ​​الوزن الجزيئي 60000) لتجد أنه بتركيز 0.02 ٪ (الوزن) ، كانت درجة تجميع micelle من الأكريسول RM-825 و PAT حوالي 6. تبلغ طاقة الارتباط بين الكثخ وسطح جزيئات اللاتكس حوالي 25 كيلو جول/مول ؛ تبلغ المساحة التي يشغلها كل جزيء مثخن بات على سطح جزيئات اللاتكس حوالي 13 نانومتر 2 ، وهو حول المنطقة التي يشغلها عامل ترطيب Triton X-405 14 مرة من 0.9 نانومتر 2. مثخن للبولي يوريثان الترابطية مثل RM-2020NPR ، DSX 1550 ، إلخ.

تلقى تطور سمك البولي يوريثان الترابطية الصديقة للبيئة اهتمامًا واسع النطاق. على سبيل المثال ، BYK-425 عبارة عن مثخان من البولي يوريثان المعدل من اليوارد واليوريا. Rheolate 210 ، Borchi Gel 0434 ، Tego Viscoplus 3010 ، 3030 و 3060 هي مثخن للبولي يوريثان الترابطية بدون VOC و APEO.

بالإضافة إلى سمك البولي يوريثان الترابطية الخطية الموصوفة أعلاه ، هناك أيضًا سمك البولي يوريثان الترابطي المشابه. يعني مثخن البولي يوريثين جمعية مشط ما يسمى أن هناك مجموعة مسعور قلادة في منتصف كل جزيء مثخن. أكثاق مثل SCT-200 و SCT-275 وما إلى ذلك.

يغير مثخن الأمينات الأمينات المعدّل مسعورًا (Heat - Heat) الراتنج الأميني الخاص إلى أربع مجموعات مسعور المغطاة ، لكن تفاعل مواقع التفاعل الأربعة هذه مختلفة. في الإضافة العادية للمجموعات مسعور ، لا يوجد سوى مجموعتين مسعورتين مسعورتين ، وبالتالي فإن مثخان الأميني المعدل مسعورًا لا يختلف كثيرًا عن الإرهاق ، مثل Optiflo H 500. إذا تمت إضافة المزيد من مجموعات مسعور ، مثل 8 ٪ ، يمكن ضبط ظروف التفاعل لإنتاج أكثام الأمينية مع مجموعات مسعور متعددة محظورة. بالطبع ، هذا هو أيضا مثخن المشط. يمكن أن يمنع هذا الكثيف الأميني المعدل مسعور اللزوجة من الانخفاض بسبب إضافة كمية كبيرة من المواد السطحية ومذيبات الجليكول عند إضافة مطابقة الألوان. والسبب هو أن المجموعات الكارهة للماء القوية يمكن أن تمنع الامتصاص ، وأن مجموعات مسعور متعددة لها ارتباط قوي. هذه الأثخان مثل أجهزة تلفزيون Optiflo.

مثخن بولي إيثر المعدل مسعور (HMPE) يتشابه أداء مثخن بولي إيثر المعدل مسعورًا مع HEUR ، وتشمل المنتجات Aquaflow NLS200 و NLS210 و NHS300 من Hercules.

آلية سماكةها هي تأثير كل من الترابط الهيدروجيني وارتباط المجموعات النهائية. بالمقارنة مع الأسماك الشائعة ، فإنه يحتوي على خصائص أفضل لمكافحة التسكع ومضادة لـ SAG. وفقًا لمختلف الأقطاب في المجموعات النهائية ، يمكن تقسيم أكثامات البوليوريا المعدلة إلى ثلاثة أنواع: أكثامات البوليوريا المنخفضة قطبية ، وكثاق البوليوريا المتوسطة قطبية ، وأثخان البوليوريا عالية القطبية. يتم استخدام أول اثنين لسماكة الطلاء المستندة إلى المذيبات ، في حين يمكن استخدام أكثاق البوليوريا عالية الاستقطاب لكل من الطلاءات ذات المذيبات عالية القطب والطلاءات المائية. المنتجات التجارية ذات القطبية المنخفضة ، والقطبية المتوسطة ، ومكثفات polyurea ذات القطبية العالية هي BYK-411 ، و BYK-410 و BYK-420 على التوالي.

ملاط شمع البولي أميد المعدل هو مضافة ريولوجية تم تصنيعها من خلال إدخال مجموعات محبة للماء مثل PEG في السلسلة الجزيئية من شمع الأميد. في الوقت الحاضر ، يتم استيراد بعض العلامات التجارية وتستخدم بشكل أساسي لضبط ثسيط النظام وتحسين مكافحة النسيج. أداء مكافحة SAG.