01 Prefacio
O espesante é unha especie de aditivo reolóxico, que non só pode engrosar o revestimento e evitar a caída durante a construción, senón tamén dotar o revestimento con excelentes propiedades mecánicas e estabilidade de almacenamento. O espesante ten as características de pequena dosificación, engrosamento evidente e uso conveniente, e é moi utilizado en revestimentos, farmacéuticos, impresión e tinguidura, cosméticos, aditivos de alimentos, recuperación de aceite, fabricación de papel, procesamento de coiro e outras industrias.
Os espesantes divídense en sistemas a base de auga oleosos e de auga segundo diferentes sistemas de uso, e a maioría dos espesantes son compostos de polímeros hidrófilos.
Na actualidade, hai moitos tipos de espesantes dispoñibles no mercado. Segundo a composición e o mecanismo de acción, divídense principalmente en catro tipos: engrosadores, celulosa, poliacrilato e espesantes de poliuretano asociativos.
02 Clasificación
espesante celulósico
Os espesantes celulósicos teñen unha longa historia de uso e hai moitas variedades, incluíndo metil celulosa, carboximetil celulosa, hidroxietil celulosa, hidroxipropil metil celulosa, etc., que adoitaban ser o mainstream de espesantes. O máis usado destes é a hidroxietil celulosa.
Mecanismo de engrosamento:
O mecanismo de engrosamento do espesante de celulosa é que a cadea principal hidrofóbica e as moléculas de auga circundantes están asociadas a través de enlaces de hidróxeno, o que aumenta o volume de fluído do propio polímero e reduce o espazo para a libre circulación das partículas, aumentando así a viscosidade do sistema. A viscosidade tamén se pode aumentar mediante o enredamento de cadeas moleculares, mostrando alta viscosidade en cizalladura estática e baixa e baixa viscosidade a alta cizalladura. Isto débese a que a taxas de cizallamento estáticas ou baixas, as cadeas moleculares de celulosa están nun estado desordenado, o que fai que o sistema sexa moi viscoso; Mentres están a altas taxas de cizallamento, as moléculas están dispostas de xeito ordenado paralelas á dirección do fluxo e son fáciles de desprazar entre si, polo que a viscosidade do sistema cae.
espesante poliacrílico
O espesante de ácido poliacrílico, tamén coñecido como espesante de hinchazón alcalino (ASE), é xeralmente unha emulsión preparada por (meth) ácido acrílico e acrilato de etilo a través de certa polimerización.
A estrutura xeral do espesante conmutable alcalino é:
Mecanismo de engrosamento: o mecanismo de engrosamento do espesante de ácido poliacrílico é que o espesante se disolve na auga e a través da repulsión electrostática do mesmo sexo de ións carboxilados, a cadea molecular esténdese desde unha forma helicoidal ata unha forma de varilla, aumentando así a viscosidade da fase de auga. Ademais, tamén forma unha estrutura de rede ponte entre partículas de látex e pigmentos, aumentando a viscosidade do sistema.
Engrosante de poliuretano asociativo
O espesante de poliuretano, denominado Heur, é un polímero de poliuretano hidrofóbico modificado por grupo modificado por grupo, que pertence a un espesante asociativo non iónico. Heur está composto por tres partes: grupo hidrofóbico, cadea hidrofílica e grupo de poliuretano. O grupo hidrofóbico desempeña un papel de asociación e é o factor decisivo para o engrosamento, normalmente oleilo, octadecilo, dodecilfenilo, nonlfenol, etc. A cadea hidrofílica pode proporcionar estabilidade química e estabilidade de viscosidade, usada de forma común. A cadea molecular de Heur esténdese por grupos de poliuretano, como IPDI, TDI e HMDI.
Mecanismo de engrosamento:
1) o extremo hidrofóbico da molécula asocia con estruturas hidrofóbicas como partículas de látex, tensioactivos e pigmentos para formar unha estrutura de rede tridimensional, que tamén é a fonte de alta viscosidade de cizallamento;
2) como un tensioactivo, cando a concentración actual é superior á concentración crítica da micela, fórmanse micelas e a viscosidade do cizallamento medio (1-100s-1) está dominada principalmente por ela;
3) A cadea hidrófila da molécula actúa sobre o enlace de hidróxeno da molécula de auga para conseguir o resultado engrosante.
Espesante inorgánico
Os espesantes inorgánicos inclúen principalmente o negro de carbono branco fumado, a bentonita de sodio, a bentonita orgánica, a terra diatomáceo, a atapulgita, a peneira molecular e o xel de sílice.
Mecanismo de engrosamento:
Aquí, tomando como exemplo a bentonita orgánica, o seu mecanismo reolóxico é o seguinte:
A bentonita orgánica normalmente non existe en forma de partículas primarias, pero normalmente é un agregado de múltiples partículas. As partículas primarias pódense producir mediante o proceso de humectación, dispersión e activación, formando un efecto tixotrópico eficiente.
No sistema polar, o activador polar non só proporciona enerxía química para axudar á bentonita orgánica a dispersarse, senón que a auga contida nela migra ao grupo hidroxilo no bordo dos flocos de bentonita para formarse. Vexa, a través da ponte de moléculas de auga, infinidade de bentonita os flocos forman unha estrutura de xel e as cadeas de hidrocarburos na superficie do floco engrosan o sistema e producen efectos tixotrópicos a través da súa forte capacidade de solvación. Baixo a acción da forza externa, a estrutura é destruída e a viscosidade diminúe e a forza externa volve ao estado orixinal. viscosidade e estrutura.
03 Aplicación
O espesante celulósico engrosante ten unha alta eficiencia de engrosamento, especialmente para o engrosamento da fase de auga; Ten poucas restricións nos revestimentos e é moi utilizada; Pódese usar nun amplo rango de pH. Non obstante, hai desvantaxes como o nivel deficiente, máis salpicado durante o revestimento de rolos, a mala estabilidade e a susceptible de degradación microbiana. Debido a que ten baixa viscosidade baixo cizalladura elevada e alta viscosidade baixo cizalladura estática e baixa, a viscosidade aumenta rapidamente despois do revestimento, o que pode evitar a caída, pero por outra banda, provoca un nivel deficiente.
O espesante de ácido poliacrílico Engrosamento de ácido poliacrílico ten un forte engrosamento e nivel de nivelación, unha boa estabilidade biolóxica, pero é sensible ao valor do pH e á mala resistencia á auga.
A estrutura asociativa do espesante de poliuretano asociativo é destruída baixo a acción da forza de cizalladura e a viscosidade diminúe. Cando a forza de cizalladura desaparece, pódese restaurar a viscosidade, o que pode evitar o fenómeno da SAG no proceso de construción. E a súa recuperación de viscosidade ten unha certa histéresis, que propicia a nivelación da película de revestimento. A masa molecular relativa (miles de decenas de miles) de espesantes de poliuretano é moi inferior á masa molecular relativa (centos de miles a millóns) dos dous primeiros tipos de espesantes e non promoverá o salpicadura. A alta solubilidade en auga do espesante de celulosa afectará á resistencia á auga da película de revestimento, pero a molécula de espesante de poliuretano ten grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, e o grupo hidrofóbico ten unha forte afinidade coa matriz da película de revestimento, pode aumentar a resistencia á auga da película de revestimento. Dado que as partículas de látex participan na asociación, non haberá floculación, polo que a película de revestimento pode ser suave e ter un alto brillo.
O espesor inorgánico a base de bentonita a base de auga ten as vantaxes dun forte engrosamento, unha boa tixropía, unha ampla gama de adaptación ao valor do pH e unha boa estabilidade. Non obstante, dado que a bentonita é un po inorgánico con boa absorción de luz, pode reducir significativamente o brillo superficial do filme de revestimento e actuar como un axente de estante. Polo tanto, cando se usa bentonita en pintura de látex brillante, débese prestar atención ao control da dosificación. A nanotecnoloxía realizou a nanoescala de partículas inorgánicas e tamén os engrosadores inorgánicos dotados con algunhas novas propiedades.
Tempo de publicación: FEB-22-2025