Vandens dangų priedų paslaptys

Santrauka:

1. Drėkinimo ir dispersijos agentas

2. Defoameris

3. Tirpiklis

4. Filmo formavimo priedai

5. Anti-korozija, anti-mildew ir anti-algae agentas

6. Kiti priedai

1 drėkinimo ir dispersijos agentas:

Vandens dangos naudoja vandenį kaip tirpiklį arba dispersinę terpę, o vanduo turi didelę dielektrinę konstantą, todėl vandens pagrindu pagamintos dangos daugiausia stabilizuoja elektrostatine atstumu, kai elektrinis dvigubas sluoksnis sutampa. Be to, vandens pagrindu pagamintoje dengimo sistemoje dažnai būna polimerų ir nejoninių paviršiaus aktyviųjų medžiagų, kurios adsorbuojamos ant pigmento užpildo paviršiaus, sudarydami sterinę kliūtį ir stabilizuojant dispersiją. Todėl vandens pagrindu pagaminti dažai ir emulsijos pasiekia stabilius rezultatus, sąnarius elektrostatinio atstūmimo ir sterinės kliūčių veikimą. Jo trūkumas yra blogas atsparumas elektrolitams, ypač brangiems elektrolitams.

1.1 Drėkinimo agentas

Vandeninių dangų drėkinimo agentai yra suskirstyti į anijoninius ir nejoninius.

Drėkinimo ir dispersinio agento derinys gali pasiekti idealių rezultatų. Drėkinimo agento kiekis paprastai yra keli per tūkstantį. Jo neigiamas poveikis yra putojimas ir dangos plėvelės atsparumas vandeniui.

Viena iš drėkinamųjų agentų vystymosi tendencijų yra palaipsniui pakeisti polioksietileno alkilo (benzeno) fenolio eterį (apeo arba ape) drėkinimo agentus, nes tai lemia žiurkių vyriškų hormonų sumažėjimą ir trukdo endokrine. Polioksitileno alkilo (benzeno) fenolio eteriai yra plačiai naudojami kaip emulsikliai emulsijos polimerizacijos metu.

Dvynių paviršiaus aktyviosios medžiagos taip pat yra nauji pokyčiai. Tai yra dvi amfifilinės molekulės, sujungtos tarpikliu. Ryškiausias dviejų ląstelių paviršiaus aktyviųjų medžiagų bruožas yra tas, kad kritinė micelių koncentracija (CMC) yra daugiau nei mažesnė nei jų „vienos ląstelės“ paviršiaus aktyviosios medžiagos, o po to-didelis efektyvumas. Tokie kaip „Tego Twin 4000“, tai yra dvigubos ląstelės siloksano paviršiaus aktyvioji medžiaga ir pasižymi nestabiliomis putplasčio ir defoaming savybėmis.

„Air Products“ sukūrė „Dvynių“ paviršiaus aktyviosios medžiagos. Tradicinės paviršiaus aktyviosios medžiagos turi hidrofobinę uodegą ir hidrofilinę galvutę, tačiau šioje naujoje paviršiaus aktyviojoje medžiagoje yra dvi hidrofilinės grupės ir dvi ar trys hidrofobinės grupės, tai yra daugiafunkcinė paviršiaus aktyvioji medžiaga, žinoma kaip acetileno glikoliai, tokie produktai kaip „Envirogem AD01“.

1.2 Dispergentas

Latekso dažų dispersai yra suskirstyti į keturias kategorijas: fosfato dispersai, poliaacidiniai homopolimerų dispersai, poliaacidiniai kopolimerų dispersai ir kiti dispergentai.

Plačiausiai naudojami fosfato dispersai yra polifosfatai, tokie kaip natrio heksametafosfatas, natrio polifosfatas (Calgon N, BK Giulini chemijos įmonės produktas Vokietijoje), kalio tripolifosfatas (KTPP) ir tetrapotissiumo pirofosfatas (TKPP). Jo veikimo mechanizmas yra stabilizuoti elektrostatinę atstūmimą naudojant vandenilio ryšį ir cheminę adsorbciją. Jo pranašumas yra tas, kad dozė yra maža, apie 0,1%, ir ji turi gerą dispersinį poveikį neorganiniams pigmentams ir užpildams. Bet taip pat yra trūkumų: vienas kartu su pH vertės ir temperatūros padidėjimu polifosfatas lengvai hidrolizuojamas, sukelia blogą ilgalaikį laikymo stabilumą; Neužbaigtas terpės tirpimas turės įtakos blizgių lateksų dažų blizgesiui.

Fosfato esterių dispersai yra monoesterių, diesterių, likutinių alkoholių ir fosforo rūgšties mišiniai.

Fosfato esterio dispersai stabilizuoja pigmento dispersijas, įskaitant reaktyvius pigmentus, tokius kaip cinko oksidas. Blizgų dažų formuluotėse tai pagerina blizgesį ir valymą. Skirtingai nuo kitų drėkinimo ir išsisklaidymo priedų, fosfato esterio dispersų pridėjimas neturi įtakos dangos KU ir ICI klampumui.

Poliacidinis homopolimerų dispersantas, toks kaip „Tamol 1254“ ir „Tamol 850“, „Tamol 850“ yra metakrilo rūgšties homopolimeras. Poliakidinis kopolimero dispersantas, toks kaip „Orotan 731a“, kuris yra diisobutileno ir maleino rūgšties kopolimeras. The characteristics of these two types of dispersants are that they produce strong adsorption or anchoring on the surface of pigments and fillers, have longer molecular chains to form steric hindrance, and have water solubility at the chain ends, and some are supplemented by electrostatic repulsion to pasiekti stabilius rezultatus. Kad dispergentas turėtų gerą dispersiją, molekulinė masė turi būti griežtai kontroliuojama. Jei molekulinė masė bus per maža, bus nepakankamas sterinis kliūtis; Jei molekulinė masė yra per didelė, įvyks flokuliacija. Poliakrilato dispersams geriausio dispersijos efektą galima pasiekti, jei polimerizacijos laipsnis yra 12-18.

Kitų tipų dispergentai, tokie kaip AMP-95, turi cheminį pavadinimą 2-amino-2-metil-1-propanolį. Amino grupė yra adsorbuota neorganinių dalelių paviršiuje, o hidroksilo grupė tęsiasi iki vandens, kuris vaidina stabilizuojantį vaidmenį per sterinę kliūtį. Dėl mažo dydžio sterinis kliūtis yra ribota. AMP-95 daugiausia yra pH reguliatorius.

Pastaraisiais metais dispergentų tyrimai įveikė flokuliacijos, kurią sukelia didelė molekulinė masė, problemą, o didelės molekulinės masės vystymasis yra viena iš tendencijų. Pavyzdžiui, didelės molekulinės masės dispersantas EFKA-4580, kurį gamina emulsijos polimerizacija, yra specialiai sukurtas vandens pagrindu pagamintoms pramoninėms dangoms, tinkančioms organinei ir neorganinei pigmento dispersijai ir turi gerą atsparumą vandeniui.

Amino grupės turi gerą afinitetą daugeliui pigmentų per rūgščių bazę ar vandenilio ryšį. Bloko kopolimero dispersantas su aminoakrilo rūgštimi kaip įtvirtinimo grupė buvo atkreipta dėmesį.

Dispersantas su dimetilaminoetilmetakrilate kaip tvirtinimo grupe

„Tego Disters 655“ drėkinimas ir dispersinis priedas naudojamas vandens dažuose esančiuose vandenyje ne tik siekiant orientuoti pigmentus, bet ir užkirsti kelią aliuminio milteliams reaguoti su vandeniu.

Dėl aplinkos apsaugos buvo sukurti biologiškai skaidomi drėkinimo ir dispersavimo agentai, tokie kaip „Envirogem AE“ serijos dvynių ląstelių drėkinimo ir dispersavimo agentai, kurie yra mažai sudrėkinantys drėkinimo ir dispersavimo agentai.

2 Defoamer:

Yra daugybė tradicinių vandens pagrindu pagamintų dažų defoamerių, kurie paprastai yra suskirstyti į tris kategorijas: mineralinių aliejaus defoamerai, polisiloksano defoameriai ir kiti defoameriai.

Mineralinės aliejaus defoamerai dažniausiai naudojami, daugiausia plokščiais ir pusiau blizgančiais latekso dažais.

Polysiloksano defoamerai turi mažą paviršiaus įtempimą, stiprią defoamavimo ir antifoamavimo galimybes ir neturi įtakos blizgesiui, tačiau, kai jie naudojami netinkamai, jie sukels tokius defektus kaip dangos plėvelės susitraukimas ir prastas atstovas.

Tradiciniai vandens pagrindu pagaminti dažai Defoameriai nesuderinami su vandens faze, kad būtų pasiektas defoaming tikslas, todėl dangos plėvelėje lengva susidaryti paviršiaus defektus.

Pastaraisiais metais buvo sukurti molekulinio lygio defoamerai.

Šis antifoamingo agentas yra polimeras, suformuotas tiesiogiai skiepijant antifoamuojančias aktyvias medžiagas ant nešiklio medžiagos. Polimero molekulinė grandinė turi drėkinančią hidroksilo grupę, aktyvioji medžiaga yra pasiskirstanti aplink molekulę, aktyvioji medžiaga nėra lengva sujungti, o suderinamumas su dangos sistema yra gera. Tokie molekulinio lygio defoameriai apima mineralinius aliejus-„Foamstar A10“ serijas, silicio turinčią-„Foamstar A30“ seriją ir ne silicon, ne naftos polimerai-„Foamstar MF“ serijos.

Taip pat pranešama, kad šis molekulinio lygio defoameris naudoja ypač skiepytus žvaigždžių polimerus kaip nesuderinamas paviršiaus aktyviosios medžiagos ir pasiekė gerus rezultatus vandens pagrindu pagamintuose dangos dengimo srityse. Oro produktų molekulinio lygio defoameris, apie kurį pranešė Stout ir kt. yra acetileno glikolio pagrindu pagamintas putplasčio valdymo agentas ir defoameris, turintis abi drėkinimo savybes, tokias kaip „Surfynol MD 20“ ir „Surfynol DF 37“.

Be to, norint patenkinti nulinės-VOC dangų gamybos poreikius, taip pat yra be LOJ defoamerų, tokių kaip „Agitan 315“, „Agitan E 255“ ir kt.

3 tirštikliai:

Yra daugybė tirpiklių rūšių, šiuo metu dažniausiai naudojami celiuliozės eteris, o jo dariniai tirštikliai, asociatyvūs šarminiai šarminiai tirštikliai (hase) ir poliuretano tirštikliai (HEUR).

3.1. Celiuliozės eteris ir jo dariniai

Hidroksietil celiuliozę (HEC) pirmą kartą pramoniniu būdu gamino „Union Carbide Company“ 1932 m., O jos istorija buvo daugiau nei 70 metų. At present, the thickeners of cellulose ether and its derivatives mainly include hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), methyl hydroxypropyl Base cellulose (MHPC), methyl cellulose (MC) and xanthan gum, ir tt, tai yra nejoniniai tirštikliai, taip pat priklauso nesusijusiems vandens fazės tirštikliams. Tarp jų HEC dažniausiai naudojamas latekso dažuose.

Hidrofobiškai modifikuota celiuliozė (HMHEC) suvanda nedidelį kiekį ilgų grandinių hidrofobinių alkilo grupių ant hidrofilinio celiuliozės stuburo, kad taptų asociatyviu tirštikliu, tokiu kaip NATROSOL Plus 330, 331, 331, celoze SG-100, Bermocoll EHM-100. Jo sustorėjimo poveikis yra panašus į celiuliozės eterio tirštiklius, turinčius daug didesnę molekulinę masę. Tai pagerina ICI klampumą ir išlyginimą bei sumažina paviršiaus įtempimą, pavyzdžiui, HEC paviršiaus įtempis yra apie 67 mln.

3.2 Šarminiai šarminiai tirštikliai

Šarminiai tirpikliai yra suskirstyti į dvi kategorijas: ne asociatyvius šarminius tirštus tirštiklius (ASE) ir asociatyvius šarminius šarminius tirštintojus (HASE), kurie yra anijoniniai tirštikliai. Nesusijęs ASE yra poliakrilato šarminio patinimo emulsija. Associacinis hase yra hidrofobiškai modifikuotas poliakrilato šarminių patinimų emulsija.

3.3. Poliuretano tirštiklis ir hidrofobiškai modifikuotas ne poliuretano tirštiklis

Poliuretano tirštiklis, vadinamas HEUR, yra hidrofobinis grupės modifikuotas etoksilintas poliuretano vandenyje tirpus polimeras, priklausantis nejoniniam asociaciniam tirštikliui. HEUR sudaro trys dalys: hidrofobinė grupė, hidrofilinė grandinė ir poliuretano grupė. Hidrofobinė grupė vaidina asociacijos vaidmenį ir yra lemiamas sutirštėjimo veiksnys, paprastai oleilis, oktadecil, dodecilfenilas, nonilfenolio ir kt. Hidrofilinė grandinė gali užtikrinti cheminį stabilumą ir klampumo stabilumą, dažniausiai naudojami polieteriai, tokie kaip polioksalittilenė ir jos dariniai. Molekulinę HeUR grandinę pratęsiama poliuretano grupės, tokios kaip IPDI, TDI ir HMDI. Associacinių tirštiklių struktūrinis bruožas yra tas, kad juos nutraukia hidrofobinės grupės. Tačiau hidrofobinių grupių pakeitimo laipsnis abiejuose kai kurių komerciškai prieinamų heurų galuose yra mažesnis nei 0,9, o geriausias yra tik 1,7. Reakcijos sąlygos turėtų būti griežtai kontroliuojamos, kad būtų gautas poliuretano tirštiklis, turintis siaurą molekulinės masės pasiskirstymą ir stabilų našumą. Dauguma priešų yra susintetinami laipsniškai polimerizuojant, todėl komerciškai prieinami heurs paprastai yra plataus molekulinio svorio mišiniai.

Richey ir kt. Naudojamas fluorescencinio žymeklio pireno asociacijos tirštiklis (PAT, skaičiaus vidutinė molekulinė masė 30000, svorio vidutinė molekulinė masė 60000), kad būtų galima sužinoti, kad esant 0,02% koncentracijai (svoris), akrizolio RM-825 micelių agregacijos laipsnis ir PAT buvo apie 6. Ryšių energija tarp tirštiklio ir latekso dalelių paviršiaus yra apie 25 kJ/mol; Kiekvienos PAT tirštiklio molekulės užima teritorija ant latekso dalelių paviršiaus yra apie 13 nm2, tai yra apie teritoriją, kurią užima Triton X-405 drėkinimo agentas 14 kartų daugiau nei 0,9 nm2. Associacinis poliuretano tirštiklis, toks kaip RM-2020NPR, DSX 1550 ir kt.

Ekologiškų asociatyvių poliuretano tirštiklių plėtra sulaukė platų dėmesį. Pavyzdžiui, „BYK-425“ yra LOJ ir be apeo, neturintis UREA modifikuoto poliuretano tirštiklio. „Rheolate 210“, „Borchi Gel 0434“, „Tego Viscoplus 3010“, „3030“ ir „3060“ - tai asociacinis poliuretano tirštiklis be LOJ ir apeo.

Be aukščiau aprašytų linijinių asociatyvių poliuretano tirštiklių, taip pat yra ir į šuką panašūs asociatyvūs poliuretano tirštikliai. Vadinamasis šukų asociacijos poliuretano tirštiklis reiškia, kad kiekvienos tirštiklio molekulės viduryje yra pakabinė hidrofobinė grupė. Tokie tirštikliai kaip SCT-200 ir SCT-275 ir kt.

Hidrofobiškai modifikuotas aminoplastų tirštiklis (hidrofobiškai modifikuotas etoksilintas aminoplastų tirštiklis - HEAT) keičia specialią amino dervą į keturias uždengtas hidrofobines grupes, tačiau šių keturių reakcijos vietų reaktyvumas yra skirtingas. Įprastame hidrofobinių grupių pridėjime yra tik dvi blokuotos hidrofobinės grupės, taigi sintetinis hidrofobinis modifikuotas amino tirštiklis nesiskiria nuo Heur, pavyzdžiui, optiflo H 500. Jei pridedama daugiau hidrofobinių grupių, pavyzdžiui, iki 8%, iki 8%, Reakcijos sąlygos gali būti sureguliuotos taip, kad būtų gaminami aminorikentatoriai su keliomis užblokuotomis hidrofobinėmis grupėmis. Žinoma, tai taip pat yra šukos tirštiklis. Šis hidrofobinis modifikuotas amino tirštiklis gali užkirsti kelią dažų klampos kritimui, nes pridedant didelio paviršiaus aktyviosios medžiagos ir glikolio tirpiklių, kai pridedama spalvų, pridedant spalvų. Priežastis ta, kad stiprios hidrofobinės grupės gali užkirsti kelią desorbcijai, o kelios hidrofobinės grupės turi tvirtą ryšį. Tokie tirštikliai kaip „Optiflo“ televizoriai.

Hidrofobinis modifikuotas polieterio tirštiklis (HMPE) Hidrofobiškai modifikuoto polieterio tirštiklio veikimas yra panašus į HEUR, o produktai apima „Aquaflow NLS200“, NLS210 ir NHS300 Hercules.

Jo sustorėjimo mechanizmas yra tiek vandenilio surišimo, tiek galinių grupių ryšio poveikis. Palyginti su įprastais tirštikliais, jis pasižymi geresnėmis anti-settling ir anti-Sag savybėmis. Remiantis skirtingais galutinių grupių poliškumais, modifikuotus poliurėjos tirštiklius galima suskirstyti į tris tipus: mažo poliškumo poliurėjos tirštiklius, vidutinio poliškumo poliurėjos tirštiklius ir didelio poliškumo poliarijos tirštiklius. Pirmieji du yra naudojami tirpinant tirpiklius pagrindu pagamintos dangos, o didelio poliškumo poliurėjos tirštikliai gali būti naudojami tiek didelio poliškumo tirpikliui, tiek vandens pagrindu pagamintoms dangoms. Komerciniai mažo poliškumo, vidutinio poliškumo ir aukšto poliškumo poliurėjos tirštikliai yra atitinkamai BYK-411, BYK-410 ir BYK-420.

Modifikuota poliamido vaško sruta yra reologinis priedas, susintetintas įvedant hidrofilines grupes, tokias kaip PEG į amido vaško molekulinę grandinę. Šiuo metu kai kurie prekės ženklai yra importuojami ir daugiausia naudojami norint sureguliuoti sistemos tiakotropiją ir pagerinti anti -xotropiją. Anti-SAG pasirodymas.