Секрети добавок для покриттів на водній основі

Короткий зміст:

1. Збомовий та дисперсуючий агент

2.

3. Загусник

4. Зворотні добавки

5. Антикорозійна, антипідйомна та антингейська агент

6. Інші добавки

1 Застосування та розсіювання агента:

Покриття на водній основі використовують воду як розчинник або дисперсійне середовище, а вода має велику діелектричну константу, тому покриття на водній основі в основному стабілізуються електростатичним відштовхуванням, коли електричний подвійний шар перекривається. Крім того, у системі покриття на водній основі часто є полімери та неіонні поверхнево-активні речовини, які адсорбуються на поверхні пігментного наповнювача, утворюючи стеричну перешкоду та стабілізуючи дисперсію. Тому фарби та емульсії на водній основі досягають стабільних результатів завдяки суглобній дії електростатичного відштовхування та стеричної перешкоди. Його недоліком є ​​погана стійкість до електроліту, особливо для високої ціни електролітів.

1.1 Збомовий агент

Застосування агентів для водоносних покриттів поділяються на аніонні та неіонні.

Поєднання змочування агента та розсіювального агента може досягти ідеальних результатів. Кількість змочувального агента, як правило, кілька на тисячу. Його негативний ефект - піноутворення та зменшення водостійкості плівки для покриття.

Однією з тенденцій розвитку засобів змочування є поступово замінити поліоксиетилен алкіл (бензол) фенол -ефір (APEO або APE) змочування, оскільки це призводить до зменшення чоловічих гормонів у щурів і заважає ендокрину. Поліоксиетилен алкіл (бензол) фенол -ефіри широко використовуються як емульгатори під час емульсійної полімеризації.

Породні речовини Twin також є новими розробками. Це дві амфіфільні молекули, пов'язані з пробілом. Найпомітніша особливість двоклітинних поверхнево-активних речовин полягає в тому, що критична концентрація міцел (CMC) більше, ніж на порядок, нижча, ніж у їх "одноклітинних" поверхнево-активних речовин з подальшим високою ефективністю. Такі як Tego Twin 4000, він є силоксаном силоксаном -активним клітинним клітинним, і має нестабільні властивості пінопласту та дефомування.

Air Products розробила поверхнево -активні речовини Близнюків. Традиційні поверхнево -активні речовини мають гідрофобний хвіст і гідрофільну головку, але ця нова поверхнево -активна речовина має дві гідрофільні групи та дві -три гідрофобні групи, що є багатофункціональною поверхнево -активною речовиною, відомим як ацетиленгліколь, такі продукти, як околиця AD01.

1.2

Дисперсанти на латексну фарбу поділяються на чотири категорії: фосфатні диспергатори, поліакідні гомополімерні диспергатори, поліакислові сополімерні дисперсанти та інші дисперсанти.

Найбільш широко використовувані фосфатні дисперсанти - це поліфосфати, такі як гексаметафосфат натрію, поліфосфат натрію (Calgon N, продукт хімічної компанії BK Giulini в Німеччині), калієвий триполіфосфат (KTPP) та тетрапотасій пірофосфат (TKPP). Механізм його дії полягає у стабілізації електростатичного відштовхування за допомогою водневого зв’язку та хімічної адсорбції. Його перевага полягає в тому, що дозування низька, приблизно 0,1%, і вона має хороший вплив на неорганічні пігменти та наповнювачі. Але також є недоліки: один, разом із підвищенням значення рН і температури, поліфосфат легко гідролізований, спричиняє довготривалу стійкість зберігання погано; Неповне розчинення в середовищі вплине на блиск глянсової латексної фарби.

Дисперсанти фосфатних ефірів - це суміші моноестерів, дієстів, залишкових спиртів та фосфорної кислоти.

Дисперсанти фосфатних ефірів стабілізують пігментні дисперсії, включаючи реактивні пігменти, такі як оксид цинку. У рецептурах глянсової фарби це покращує глос та очищення. На відміну від інших змочування та диспергування добавок, додавання дисперсантів фосфатних ефірів не впливає на в'язкість КУ та ІСІ покриття.

Поліакідний гомополімерний диспергант, такі як Tamol 1254 та Tamol 850, Tamol 850 - гомополімер метакрилової кислоти. Поліакідний сополімерний диспергант, такий як Orotan 731a, який є сополімером діізобутилену та малеїнової кислоти. Характеристики цих двох типів диспергаторів полягають у тому, що вони виробляють сильну адсорбцію або кріплення на поверхні пігментів і наповнювачів, мають більш тривалі молекулярні ланцюги для утворення стеричної перешкоди та мають розчинність води на кінцях ланцюга, а деякі доповнені електростатичним відштовхуванням до досягти стабільних результатів. Для того, щоб дисперсант мав хорошу дисперсність, молекулярна маса повинна бути суворо контрольована. Якщо молекулярна маса занадто мала, не буде достатньо стеричних перешкод; Якщо молекулярна маса занадто велика, відбудеться флокуляція. Для поліакрилатних дисперсантів найкращий ефект дисперсії може бути досягнутий, якщо ступінь полімеризації становить 12-18.

Інші типи диспергаторів, такі як AMP-95, мають хімічну назву 2-аміно-2-метил-1-пропанолу. Аміногрупа адсорбується на поверхні неорганічних частинок, а гідроксильна група поширюється на воду, яка відіграє стабілізуючу роль через стеричну перешкоду. Через його невеликий розмір стерична перешкода обмежена. AMP-95-це в основному регулятор pH.

В останні роки дослідження диспергаторів подолали проблему флокуляції, спричиненої високою молекулярною масою, а розвиток високої молекулярної маси є однією з тенденцій. Наприклад, висока молекулярна дисперсантна вага EFKA-4580, що виробляється за допомогою емульсійної полімеризації, спеціально розроблена для промислових покриттів на водній основі, придатна для органічної та неорганічної пігментної дисперсії та має хорошу водонепроникність.

Аміногрупи мають хорошу спорідненість до багатьох пігментів за допомогою кислотного або водневого зв’язку. Блок -сополімер диспергатор з аміноакриловою кислотою, як група, що прив’язується, звернули увагу.

Диспергант з диметиламінотилметакрилатом як група кріплення

Дисперси Tego 655 Зобратову та дисперсну добавку використовується у водних автомобільних фарбах не лише для орієнтації пігментів, але й для запобігання реагуванню алюмінієвого порошку з водою.

Через екологічні проблеми були розроблені біологічно розкладаються засоби для змочування та диспергування, такі як Envirogem Series Series Twin-клітинні засоби для змочування та диспергування, які є низькошенними агентами змочування та диспергування.

2 дефіамер:

Існує багато видів традиційних фарб на водній основі, які, як правило, поділяються на три категорії: дефоамери мінеральної олії, полісилоксанові дефоамери та інші дефоамери.

Зазвичай використовуються дефоамери мінеральної олії, головним чином у плоских та напівглосових латексних фарбах.

Полісилоксанові дефоамери мають низький поверхневий натяг, сильні можливості дефоманти та антифанування, і не впливають на блиск, але при використанні неправильно вони спричинить такі дефекти, як усадка плівки для покриття та погана репутація.

Традиційні фарби на водній основі несумісні з водною фазою для досягнення мети дефомування, тому легко виробляти поверхневі дефекти в плівці покриття.

Останніми роками були розроблені дефоамери на молекулярному рівні.

Цей антифкораційний агент - це полімер, утворений безпосередньо прищепленням антифуманських діючих речовин на носійній речовині. Молекулярний ланцюг полімеру має змочуючу гідроксильну групу, діюча речовина, що розподіляється навколо молекули, діюча речовина нелегка в агрегаті, а сумісність із системою покриття хороша. Такі дефоамери на молекулярному рівні включають мінеральні олії-серії Foamstar A10, серія, що містить кремнію-Foamstar A30, та несиліконові, нефарбовані полімери-пінистар MF.

Повідомляється також, що цей дефоамер на молекулярному рівні використовує суперплетені зіркові полімери як несумісні поверхнево-активні речовини, і досяг хороших результатів у застосуванні покриття на водній основі. Повітряний дефіамер з молекулярного класу повідомив Stout et al. -це агент управління пінопластом на основі ацетилен-гліколю та дефоамер з обома властивостями для змочування, такими як Surfynol MD 20 та Surfynol DF 37.

Крім того, щоб задовольнити потреби виробництва нульових покриттів, також існують дефоамери, що не містять ВОК, такі як Agitan 315, Agitan E 255 тощо.

3 загусники:

Існує багато видів потовщень, в даний час зазвичай використовуються целюлозні ефір та його похідні, асоціативні лужні потовщення (HASE) та поліуретанові потовщення (Heur).

3.1. Целюлозний ефір та його похідні

Гідроксиетил целюлоза (HEC) вперше була промислово вироблена компанією Union Carbide в 1932 році та має історію понад 70 років. В даний час загущувачі целюлози -ефіру та його похідних в основному включають гідроксиетил целюлозу (HEC), метил гідроксиетил целюлозу (МЕЕК), етил гідроксиетил целюлозу (EHEC), метилову гідроксипропіл -основу (MHPC), метилову целюлозу (MC) та Xanthan Gum,,,, і т. Д. Це неіонні потовщення, а також належать до не пов'язаних потовщення водної фази. Серед них HEC є найбільш часто використовуваним у латексній фарбі.

Гідрофобно модифікована целюлоза (HMHEC) вводить невелику кількість довголанцюгових гідрофобних алкільних груп на гідрофільній основі целюлози, щоб стати асоціативним загусником, таким як Natrosol Plus 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Її потовщення ефект порівняно з ефектом целюлозних потовщень ефіру зі значно більшою молекулярною масою. Це покращує в'язкість та вирівнювання ICI, і зменшує поверхневий натяг, наприклад, поверхневе натяг HEC становить близько 67 МН/м, а поверхневе натяг HMHEC становить 55-65 МН/м.

3,2 лужно-смолосійне загусник

Лужні заглиблені потовщення поділяються на дві категорії: неасоціативні лужні потовщення (ASE) та асоціативні лужні потовщення (HASE), які є аніонними загусниками. Неприсолений ASE-це емульсія з поліакрилатною лужною набуханням. Associative HASE - це гідрофобно модифікована емульсія з поліакрилатного лугу.

3.3. Поліуретан загусник та гідрофобно модифікований неполіуретановий загусник

Поліуретан загусник, який називають гею, є гідрофобним, модифікованим етоксильованим поліуретановим водорозчинним полімером, який належить до неіонного асоціативного загусника. Heur складається з трьох частин: гідрофобна група, гідрофільна ланцюг та поліуретанова група. Гідрофобна група відіграє роль асоціації і є рішучим фактором потовщення, зазвичай олейлі, октадецилу, додецилфенілу, нонілфенолу тощо. Гідрофільна ланцюг може забезпечити хімічну стійкість та стійкість в'язкості, які зазвичай використовуються, такі як поліоксиетилен та його похідні. Молекулярний ланцюг Heur розширюється поліуретановими групами, такими як IPDI, TDI та HMDI. Структурна особливість асоціативних потовщень полягає в тому, що вони закінчуються гідрофобними групами. Однак ступінь заміщення гідрофобних груп на обох кінцях деяких комерційно доступних єврів нижча за 0,9, а найкращі - лише 1,7. Умови реакції слід суворо контролювати, щоб отримати полінеджер з вузьким розподілом молекулярної ваги та стабільними показниками. Більшість єврів синтезуються поетапною полімеризацією, тому комерційно доступні єври, як правило, є сумішами широких молекулярних ваг.

Річі та ін. використовували флуоресцентну асоціацію пірену відстежувача (PAT, середня молекулярна маса 30000, середня вага молекулярна маса 60000), щоб виявити, що при концентрації 0,02% (вага), ступінь агрегації міцели Acrysol RM-825, а PAT становив близько 6. Енергія асоціації між загусником і поверхнею частинок латексу становить близько 25 кДж/моль; Площа, зайнята кожною молекулою загусника PAT на поверхні латексних частинок, становить близько 13 нм2, що стосується площі, зайнятої Тритоном X-405, змочним агентом у 14 разів перевищує 0,9 нм2. Асоціативний поліуретан загусник, такий як RM-20120NPR, DSX 1550 тощо.

Розвиток екологічно чистих асоціативних поліуретанових потовщень привернуло широку увагу. Наприклад, BYK-425-це модифікована сечовина, модифікована сечовиною, що не містить сечовину. Реолат 210, Borchi Gel 0434, Tego Viscoplus 3010, 3030 і 3060 - це асоціативний поларетан загусник без ЛОС та апео.

Окрім лінійних асоціативних поліуретану, описаних вище, також існують комерційні асоціативні поліуретанові потовщення. Так звана загальнозрушна асоціація гребінця означає, що в середині кожної молекули загусника існує підвісна гідрофобна група. Такі потовщення, як SCT-200 та SCT-275 тощо.

Гідрофобно модифікований загусник амінопластів (гідрофобно модифікований етоксильований загусник амінопластів - нагрівання) змінює спеціальну аміно -смолу на чотири обмежені гідрофобні групи, але реакційна здатність цих чотирьох реакційних ділянок відрізняється. У нормальному додаванні гідрофобних груп існує лише дві заблоковані гідрофобні групи, тому синтетичний гідрофобний модифікований аміно -загусник не сильно відрізняється від Heur, наприклад, Optiflo H 500. Якщо додано більше гідрофобних груп, таких як до 8%, Умови реакції можна відрегулювати для отримання аміноружників з декількома заблокованими гідрофобними групами. Звичайно, це також загусник гребінця. Цей гідрофобний модифікований аміно -загусник може запобігти падінню в'язкості фарби через додавання великої кількості ПАР та розчинників гліколю при додаванні кольорів. Причина полягає в тому, що сильні гідрофобні групи можуть запобігти десорбції, а численні гідрофобні групи мають сильну асоціацію. Такі потовщення, як телевізори Optiflo.

Гідрофобний модифікований полівник (HMPE) Продуктивність гідрофобно модифікованого полінеєвого загусника схожа на Heur, а продукти включають Aquaflow NLS200, NLS210 та NHS300 Hercules.

Його механізм потовщення - це вплив як водневого зв’язку, так і асоціації кінцевих груп. Порівняно із загальними загусниками, він має кращі властивості антигранних та анти-SAG. Відповідно до різних полярностей кінцевих груп, модифіковані потовщення політери можуть бути розділені на три типи: полярність полярності, потовщені політери, полярність полярності та полярні полярності. Перші два використовуються для потовщень покриттів на основі розчинників, тоді як полярність полярність потовщення політерів може використовуватися як для покриттів на основі високої полярності, так і для покриттів на водній основі. Комерційна продукція з низькою полярністю, середньою полярністю та високою полярністю потовщені поляри є BYK-411, BYK-410 та BYK-420 відповідно.

Модифікована суспензія з поліамідного воску - це реологічна добавка, синтезована шляхом введення гідрофільних груп, таких як ПЕГ у молекулярний ланцюг амідного воску. В даний час деякі бренди імпортуються і в основному використовуються для коригування тиксотропії системи та вдосконалення анти-цоторопії. Виконання проти SAG.