1. Paksendaja määratlus ja funktsioon
Lisandeid, mis võivad veepõhiste värvide viskoossust märkimisväärselt suurendada, nimetatakse paksendajaks.
Paksendajatel mängib olulist rolli katete tootmisel, ladustamisel ja ehitamisel.
Paksendaja peamine funktsioon on katte viskoossuse suurendamine, et vastata erinevate kasutusjärkude nõuetele. Erinevates etappides kattes nõutav viskoossus on erinev. Nt:
Ladustamisprotsessi ajal on pigmendi settimise vältimiseks soovitav olla kõrge viskoossus;
Ehitusprotsessi ajal on soovitav olla mõõdukas viskoossus tagamaks, et värvil oleks hea harjavus ilma liigse värvi värvimiseta;
Pärast ehitamist loodetakse, et viskoossus võib pärast lühikest ajavahemikku (tasandamisprotsessi) kiiresti naasta suure viskoossuse juurde, et vältida longus.
Vees levivate kattete sujuvus on mitte-Newtonian.
Kui värvi viskoossus väheneb koos nihkejõu suurenemisega, nimetatakse seda pseudoplastiliseks vedelikuks ja suurem osa värvist on pseudoplastiline vedelik.
Kui pseudoplastilise vedeliku voolukäitumine on seotud selle ajalooga, see tähendab, et see on ajast sõltuv, nimetatakse seda tiksotroopseks vedelikuks.
Katte valmistamisel proovime sageli teha katteid tiksotroopseks, näiteks lisandite lisamine.
Kui katte tiksotroopia on asjakohane, saab see lahendada katte erinevate etappide vastuolud ja vastata katte erineva viskoossuse tehnilistele vajadustele ladustamise, ehituse tasandamise ja kuivatamise etappides.
Mõned paksendajad saavad värvi kõrgelt tiksotroopiaga, nii et sellel on kõrgem viskoossus puhkeasendis või madala nihkekiirusega (näiteks ladustamine või transport), et vältida värvi pigmendi settimist. Ja kõrge nihkekiiruse korral (näiteks katteprotsess) on sellel madal viskoossus, nii et kattel on piisav voog ja tasandamine.
Tixotroopiat tähistab tiksotroopse indeksiga Ti ja mõõdetuna Brookfieldi viskomiteega.
Ti = viskoossus (mõõdetuna 6R/min juures)/viskoossus (mõõdetuna 60R/min juures)
2. Paksendaja tüübid ja nende mõju katteomadustele
(1) Tüübid keemilise koostise osas jagunevad paksendajad kahte kategooriasse: orgaaniline ja anorgaaniline.
Anorgaaniliste tüüpide hulka kuuluvad bentoniit, attapulgiit, alumiiniummagneesiumi silikaat, liitiummagneesiumi silikaat jne, orgaanilised tüübid nagu metüültselluloos, hüdroksüetüültselluloos, polüakrülaat, polümetakrülaadi, akrüülhape või metüülaküülhape või kopolümeeri ja kopolümeeri ja polüreethaan jne.
Katte reoloogilistele omadustele mõjutatud mõjust jagunevad paksendajad tixotroopseteks paksendajaks ja assotsiatiivseteks paksendajaks. Tulemusnõuete osas peaks paksendaja hulk olema väiksem ja paksendav efekt on hea; Ensüümide poolt ei ole lihtne hävitada; Kui süsteemi temperatuur või pH väärtus muutub, ei vähene katte viskoossus märkimisväärselt ning pigmenti ja täiteainet ei flokuleerita. ;; Hea ladustamisstabiilsus; Hea veepeetus, ilmselge vahutamisnähtust ega kahjulikku mõju kattekile jõudlusele.
① rakulise paksendaja
Kattena kasutatavad tselluloosi paksenikud on peamiselt metüültselluloos, hüdroksüetüleloos ja hüdroksüpropüülmetüültulloos ning kahte viimast kasutatakse sagedamini.
Hüdroksüetüültselluloos on produkt, mis saadakse hüdroksüülrühmade asendamisel loodusliku tselluloosi glükoosikogumistel hüdroksüetüülrühmadega. Toodete spetsifikatsioone ja mudeleid eristatakse peamiselt vastavalt asendamise ja viskoossuse astmele.
Hüdroksüetüültselluloosi sordid jagunevad ka normaalseks lahustumise tüübiks, kiireks dispersioonitüübiks ja bioloogiliseks stabiilsuse tüübiks. Kasutusmeetodi osas saab katte tootmisprotsessi erinevates etappides lisada hüdroksüetüültselluloosi. Kiiresti hajuvat tüüpi saab lisada otse kuiva pulbri kujul. Süsteemi pH väärtus enne lisamist peaks olema väiksem kui 7, peamiselt seetõttu, et hüdroksüetüültselluloos lahustub aeglaselt madala pH väärtuse korral ja vee jaoks on osakeste sisemusse tungimiseks piisavalt aega, ja seejärel suureneb pH väärtus, et see kiiresti lahustuks. Vastavaid samme saab kasutada ka liimilahuse teatud kontsentratsiooni valmistamiseks ja kattesüsteemi lisamiseks.
Hüdroksüpropüülmetüültselluloos on produkt, mis saadakse hüdroksüülrühma asendamisel loodusliku tselluloosi glükoosikohal metoksürühmaga, teine osa aga asendatakse hüdroksüpropüülrühmaga. Selle paksendav toime on põhimõtteliselt sama kui hüdroksüetüültselluloos. Ja see on ensümaatilise lagunemise suhtes vastupidav, kuid selle vee lahustuvus pole nii hea kui hüdroksüetüültselluloos ja sellel on kuumutamisel gellimine. Pinnaga töödeldud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi jaoks saab seda kasutamisel otse veele lisada. Pärast segamist ja hajutamist lisage pH väärtus 8-9-ni reguleerimiseks nagu ammoniaagi vesi, näiteks ammoniaagi vesi, ja segage, kuni see on täielikult lahustunud. Hüdroksüpropüültmetüültselluloosi korral ilma pinna töötlemiseta saab seda enne kasutamist leotada ja paisuda kuuma veega üle 85 ° C ja seejärel jahutada toatemperatuurini, seejärel segada külma vee või jääveega, et see täielikult lahustada.
②inorgaaniline paksendaja
Selline paksendaja on peamiselt mõned aktiveeritud saviproduktid, näiteks bentoniit, magneesiumi alumiiniumsilikaatne savi jne. Seda iseloomustatakse selles osas, et lisaks paksenevale efektile on sellel ka hea suspensiooniefekt, see võib ära hoida uppumist ega mõjuta katte veekindlust. Pärast kattekihi kuivatamist ja kile moodustamist toimib see kattekile täiteainena jne. Ebasoodne tegur on see, et see mõjutab märkimisväärselt katte tasandamist.
③ Sünteetiline polümeeri paksendaja
Sünteetilisi polümeeride paksendajaid kasutatakse enamasti akrüül- ja polüuretaani (assotsiatiivsete paksendajate) korral. Akrüülpaksendajad on enamasti akrüülpolümeerid, mis sisaldavad karboksüülrühmi. Vees, mille pH väärtus on 8-10, dissotsieerub karboksüülrühm ja muutub paistes; Kui pH väärtus on suurem kui 10, lahustub see vees ja kaotab pakseneva efekti, nii et paksendav efekt on pH väärtuse suhtes väga tundlik.
Akrülaadi paksendaja paksenemismehhanism on see, et selle osakesi saab adsorbeeruda värvis olevate lateksiosakeste pinnale ja moodustada kattekiht pärast leelise turset, mis suurendab lateksiosakeste mahtu, takistab osakeste Browani liikumist ja suurendab värvisüsteemi viskoosseid. ;; Teiseks suurendab paksendaja turse vee faasi viskoossust.
(2) Paksendaja mõju katteomadustele
Paksendaja tüübi mõju katte reoloogilistele omadustele on järgmine:
Kui paksendaja kogus suureneb, suureneb värvi staatiline viskoossus märkimisväärselt ja viskoossuse muutuste suundumus on välise nihkejõu korral põhimõtteliselt ühtlane.
Paksendaja mõjuga langeb värvi viskoossus kiiresti, kui see on nihkejõud, näidates pseudoplastilisust.
Kasutades hüdrofoobselt modifitseeritud tselluloosi paksendajat (näiteks EBS451FQ), on kõrge nihkekiirusega viskoossus endiselt kõrge, kui kogus on suur.
Kasutades assotsiatiivseid polüuretaani paksendajaid (näiteks WT105A), on kõrge nihkekiirusega viskoossus endiselt kõrge, kui kogus on suur.
Akrüülpaksendajaid (näiteks ASE60), ehkki staatiline viskoossus tõuseb kiiresti, kui kogus on suur, väheneb viskoossus kiiresti kõrgema nihkekiirusega.
3. assotsiatiivne paksendaja
(1) Paksenemismehhanism
Tselluloosi eetri ja leelisega kaetud akrüülpaksendajad võivad ainult veefaasi paksendada, kuid sellel pole veepõhise värvi muudele komponentidele paksendavat mõju, samuti ei saa need põhjustada olulist interaktsiooni värvi ja emulsiooni osakeste vahel, seega ei saa värvi reoloogiat reguleerida.
Assotsiatiivseid paksendajaid iseloomustatakse selle poolest, et lisaks paksenemisele läbi hüdratsiooni paksendavad nad ka omavaheliste seoste, hajutatud osakeste ja teiste süsteemi komponentidega. See assotsiatsioon eraldab kõrge nihkekiirusega ja seob ümber madala nihkekiirusega, võimaldades katte reoloogiat kohandada.
Assotsiatiivse paksendaja paksenemismehhanism on see, et selle molekul on lineaarne hüdrofiilne ahel, polümeeriühend, milles mõlemas otsas on lipofiilsed rühmad, see tähendab, et sellel on struktuuris hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed rühmad, seega on sellel pindaktiivsete ainete molekulide omadused. loodus. Sellised paksendaja molekulid ei saa mitte ainult hüdraatida ja paisuda veefaasi paksendamiseks, vaid moodustada ka mitsellid, kui selle vesilahuse kontsentratsioon ületab teatud väärtust. Mitsellid võivad seostada emulsiooni polümeeriosakestega ja pigmendiosakestega, mis on adsorseerinud hajutaja, moodustades kolmemõõtmelise võrgustruktuuri ning on ühendatud ja takerdunud süsteemi viskoossuse suurendamiseks.
Veelgi olulisem on see, et need seosed on dünaamilise tasakaalu seisundis ja nendega seotud mitsellid saavad oma positsioone väliste jõudude korral kohandada, nii et kattel on tasandusomadused. Lisaks, kuna molekulil on mitu mitselli, vähendab see struktuur veemolekulide kalduvust rännata ja suurendab seeläbi vesifaasi viskoossust.
(2) roll kattekihtides
Enamik assotsiatiivseid paksendajaid on polüuretaanid ja nende suhteline molekulmass on vahemikus 103–104 suurusjärku, kaks suurusjärku madalamal kui tavalised polüakrüülhappe ja tselluloosi paksendused, suhtelise molekulaarsete kaaldega vahemikus 105-106. Madala molekulmassi tõttu on efektiivne maht pärast hüdratsiooni väiksem, seega on selle viskoossuse kõver lamedam kui mitte-assotsiatiivsete paksendajatel.
Assotsiatiivse paksendaja madala molekulmassi tõttu on selle molekulidevaheline takerdumine veefaasis piiratud, seega pole selle paksendav toime veefaasile märkimisväärne. Madala nihkekiiruse vahemikus on molekulide vaheline assotsieerumine midagi enamat kui molekulide vahelise seose hävitamine, kogu süsteem säilitab loomupärase suspensiooni ja dispersiooniseisundi ning viskoossus on lähedal dispersioonikeskkonna viskoossusele (vesi). Seetõttu muudab assotsiatiivne paksendaja veepõhisel värvisüsteemil madalama viskoossuse, kui see asub madala nihkekiiruse piirkonnas.
Assotsiatiivsed paksendajad suurendavad potentsiaalset energiat molekulide vahel, mis on tingitud osakeste vahelisest hajutatud faasis. Sel moel on molekulide vahelise seose lõhkumiseks suure nihkekiirusega rohkem energiat ja sama nihkepinge saavutamiseks vajalik nihkejõud on samuti suurem, nii et süsteemil on kõrge nihkekiirusel kõrgem nihkekiirus. Ilmne viskoossus. Kõrgem kõrge nihkega viskoossus ja madalam madala nihkega viskoossus võivad lihtsalt korvata värvi reoloogiliste omaduste tavaliste paksendajate puudumise, see tähendab, et kahte paksendajat saab kasutada koos lateksivärvi voolavuse reguleerimiseks. Muutuv jõudlus, et täita põhjalikud nõuded paksuks kileks ja kilede katteks.
Postiaeg: 24. november 201222