1. Tipos de espesantes e mecanismo de engrosamento
(1) Engrosante inorgánico:
Os espesantes inorgánicos nos sistemas a base de auga son principalmente arxilas. Como: bentonita. O caolín e a terra diatomáceos (o compoñente principal é SIO2, que ten unha estrutura porosa) ás veces úsanse como espesantes auxiliares para os sistemas de engrosamento por mor das súas propiedades de suspensión. A bentonita é máis utilizada debido á súa alta swellabilidade da auga. Bentonita (bentonita), tamén coñecida como bentonita, bentonita, etc., o mineral principal da bentonita é a montmorillonita que contén unha pequena cantidade de alcalino e alcalino de terra hidrosa de metal de terra alcalina Minerais de aluminosilicato, pertencente ao grupo de aluminosilicato. O rendemento de expansión da bentonita exprésase por capacidade de expansión, é dicir, o volume de bentonita despois do inchazo na solución de ácido clorhídrico diluído chámase capacidade de expansión, expresada en ML/Gram. Despois de que o espesante de bentonita absorbe a auga e os inchazos, o volume pode chegar a varias veces ou dez veces que antes de absorber a auga, polo que ten unha boa suspensión e porque é un po cun tamaño de partícula máis fino, é diferente doutros po no sistema de revestimento. O corpo ten unha boa miscibilidade. Ademais, mentres produce suspensión, pode impulsar outros po para producir un certo efecto anti-estratificación, polo que é moi útil mellorar a estabilidade de almacenamento do sistema.
Pero moitas bentonitas a base de sodio transfórmanse a partir de bentonita a base de calcio mediante conversión de sodio. Ao mesmo tempo de sodio, produciranse un gran número de ións positivos como ións de calcio e ións de sodio. Se o contido destes catións no sistema é demasiado alto, xerarase unha gran cantidade de neutralización de carga nas cargas negativas na superficie da emulsión, polo que ata certo punto pode causar efectos secundarios como inchazo e floculación da emulsión. Por outra banda, estes ións de calcio tamén terán efectos secundarios sobre o dispersante de sal de sodio (ou dispersante de polifosfato), facendo que estes dispersantes precipitan no sistema de revestimento, provocando finalmente a perda de dispersión, facendo que o revestimento sexa máis groso ou aínda máis groso. Produciuse precipitación e floculación graves. Ademais, o efecto engrosante da bentonita depende principalmente do po para absorber a auga e expandirse para producir suspensión, polo que traerá un forte efecto tixotrópico ao sistema de revestimento, que é moi desfavorable para os revestimentos que requiren bos efectos de nivel. Polo tanto, raramente se usan os espesantes inorgánicos de bentonita en pinturas de látex, e só se usa unha pequena cantidade como engrosadores en pinturas de látex de baixo grao ou pinturas de látex cepilladas. Non obstante, nos últimos anos, algúns datos demostraron que Bentone®Lt de Hemmings. O hectorito modificado e refinado orgánicamente ten bos efectos anti-sedimentación e atomización cando se aplica aos sistemas de pulverización sen aire de pintura de látex.
(2) Celulosa:
A celulosa é un polímero alto natural formado pola condensación de β-glicosa. Usando as características do grupo hidroxilo no anel de glucosilo, a celulosa pode sufrir varias reaccións para producir unha serie de derivados. Entre eles obtéñense reaccións de esterificación e eterificación. Os derivados de éter de celulosa ou éter de celulosa son os derivados de celulosa máis importantes. Os produtos de uso común son carboximetil celulosa, hidroxietil celulosa, metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa e así por diante. Debido a que a carboximetil celulosa contén ións de sodio que son facilmente solubles en auga, ten unha mala resistencia á auga e o número de substituíntes na súa cadea principal é pequeno, polo que se descompón facilmente pola corrosión bacteriana, reducindo a viscosidade da solución acuosa e o que se fai que o puxo en puta e o seu pobre son. A taxa de disolución de auga da metilcelulosa é xeralmente lixeiramente inferior á da hidroxietilcelulosa. Ademais, pode haber unha pequena cantidade de materia insoluble durante o proceso de disolución, o que afectará a aparencia e a sensación da película de revestimento, polo que raramente se usa na pintura de látex. Non obstante, a tensión superficial da solución acuosa metílica é lixeiramente inferior á doutras solucións acuosas de celulosa, polo que é un bo espesante de celulosa usado en Putty. A hidroxipropil metilcelulosa tamén é un espesante de celulosa moi utilizado no campo do PUTTY, e agora úsase principalmente en PUTTY baseado en cemento ou calcio (ou outros ligantes inorgánicos). A hidroxietil celulosa é amplamente utilizada nos sistemas de pintura de látex debido á súa boa solubilidade en auga e á retención de auga. En comparación con outras celulosas, ten menos efecto na actuación do filme de revestimento. As vantaxes da hidroxietil celulosa inclúen unha alta eficiencia de bombeo, boa compatibilidade, boa estabilidade de almacenamento e boa estabilidade de pH de viscosidade. As desvantaxes son unha mala fluidez de nivelación e unha mala resistencia ás salpicaduras. Para mellorar estas carencias, apareceu unha modificación hidrofóbica. Hidroxietilcelulosa asociada ao sexo (HEC) como Natrosolplus330, 331
(3) Policarboxilados:
Neste policarboxilato, o alto peso molecular é un espesante e o baixo peso molecular é un dispersante. Adsorben principalmente moléculas de auga na cadea principal do sistema, o que aumenta a viscosidade da fase dispersa; Ademais, tamén poden ser adsorbidos na superficie das partículas de látex para formar unha capa de revestimento, o que aumenta o tamaño da partícula do látex, engrosa a capa de hidratación do látex e aumenta a viscosidade da fase interna do látex. Non obstante, este tipo de espesante ten unha eficiencia de engrosamento relativamente baixa, polo que se elimina gradualmente en aplicacións de revestimento. Agora este tipo de espesante úsase principalmente no engrosamento da pasta de cor, porque o seu peso molecular é relativamente grande, polo que é útil para a dispersibilidade e a estabilidade de almacenamento da pasta de cor.
(4) espesante con swellable alcalina:
Hai dous tipos principais de espesantes con artesanía alcalina: engrosantes comúns con arrastre conmutables e engrosantes asociativos. A maior diferenza entre eles é a diferenza nos monómeros asociados contidos na cadea molecular principal. Os espesantes asociativos alcalinables están copolimerizados con monómeros asociativos que se poden adsorbir mutuamente na estrutura da cadea principal, polo que despois da ionización en solución acuosa, pode producirse unha adsorción intra-molecular ou inter-molecular, facendo que a viscosidade do sistema aumente rapidamente.
A. Espolador común con alcalino:
O principal tipo representativo do produto de espesante común de alcalino con ASE-60 é ASE-60. ASE-60 adopta principalmente a copolimerización de ácido metacrílico e acrilato de etilo. Durante o proceso de copolimerización, o ácido metacrílico supón aproximadamente 1/3 do contido sólido, porque a presenza de grupos carboxilo fai que a cadea molecular teña un certo grao de hidrofilicidade e neutraliza o proceso de formación de sal. Debido á repulsión de cargos, as cadeas moleculares amplíanse, o que aumenta a viscosidade do sistema e produce un efecto engrosado. Non obstante, ás veces o peso molecular é demasiado grande debido á acción do axente de enlace. Durante o proceso de expansión da cadea molecular, a cadea molecular non está ben dispersa nun curto período de tempo. Durante o proceso de almacenamento a longo prazo, a cadea molecular esténdese gradualmente, o que trae post-gres de viscosidade. Ademais, debido a que hai poucos monómeros hidrofóbicos na cadea molecular deste tipo de espesante, non é fácil xerar unha complexación hidrofóbica entre moléculas, principalmente para facer adsorción mutua intramolecular, polo que este tipo de espesor ten unha eficiencia de baixo espesamento, polo que se usa só raramente. Úsase principalmente en combinación con outros espesantes.
b. Asociación (Concord) tipo Alcali Engrosante de hinchazón:
Este tipo de espesante ten agora moitas variedades debido á selección de monómeros asociativos e ao deseño da estrutura molecular. A súa estrutura de cadea principal tamén está composta principalmente por ácido metacrílico e acrilato de etilo, e os monómeros asociativos son como antenas na estrutura, pero só unha pequena cantidade de distribución. Son estes monómeros asociativos como os tentáculos de polbo os que xogan o papel máis importante na eficiencia engrosante do espesante. O grupo carboxilo na estrutura é neutralizado e formando sal, e a cadea molecular tamén é como un espesante común de alcalino. Prodúcese a mesma repulsión de carga, de xeito que se desprende a cadea molecular. O monómero asociativo tamén se expande coa cadea molecular, pero a súa estrutura contén tanto cadeas hidrofílicas como cadeas hidrofóbicas, polo que se xerará unha gran estrutura micelar similar aos tensioactivos na molécula ou entre moléculas. Estas micelas son producidas pola adsorción mutua de monómeros de asociación, e algúns monómeros de asociación se adsorben mutuamente a través do efecto pontes das partículas de emulsión (ou outras partículas). Despois de producirse as micelas, fixan as partículas de emulsión, as partículas de moléculas de auga ou outras partículas do sistema nun estado relativamente estático do mesmo xeito que o movemento do recinto, de xeito que a mobilidade destas moléculas (ou partículas) está debilitada e a viscosidade do sistema aumenta. Polo tanto, a eficiencia engrosante deste tipo de espesante, especialmente na pintura de látex con alto contido en emulsión, é moi superior á dos espesantes comúns de Alkali-Swellable, polo que se usa amplamente na pintura de látex. O principal representante do produto O tipo é TT-935.
(5) Engrosamento de poliuretano asociativo (ou poliéter): axente de nivelación:
Xeralmente, os espesantes teñen un peso molecular moi alto (como a celulosa e o ácido acrílico), e as súas cadeas moleculares están estiradas en solución acuosa para aumentar a viscosidade do sistema. O peso molecular do poliuretano (ou poliéter) é moi pequeno, e forma principalmente unha asociación mediante a interacción da forza de Van der Waals do segmento lipofílico entre moléculas, pero esta forza de asociación é débil e a asociación pode facerse baixo certa forza externa. A separación, reducindo así a viscosidade, propicia a nivelación da película de revestimento, polo que pode desempeñar o papel de axente de nivelación. Cando se elimina a forza de cizalladura, pode retomar a asociación rapidamente e a viscosidade do sistema aumenta. Este fenómeno é beneficioso para reducir a viscosidade e aumentar o nivel durante a construción; E despois de que se perda a forza de cizalladura, a viscosidade restablecerase inmediatamente para aumentar o grosor da película de revestimento. En aplicacións prácticas, estamos máis preocupados polo efecto engrosante de tales espesantes asociativos sobre as emulsións de polímeros. As principais partículas de látex do polímero tamén participan na asociación do sistema, de xeito que este tipo de engrosamento e axente de nivelación tamén ten un bo efecto engrosado (ou nivelado) cando é inferior á súa concentración crítica; Cando a concentración deste tipo de engrosamento e nivel de nivelación cando é superior á súa concentración crítica en auga pura, pode formar asociacións por si mesma e a viscosidade aumenta rapidamente. Polo tanto, cando este tipo de engrosamento e nivel de nivelación é inferior á súa concentración crítica, porque as partículas de látex participan en asociación parcial, canto menor sexa o tamaño de partícula da emulsión, máis forte é a asociación e a súa viscosidade aumentará co aumento da cantidade de emulsión. Ademais, algúns dispersantes (ou espesantes acrílicos) conteñen estruturas hidrofóbicas e os seus grupos hidrofóbicos interactúan cos do poliuretano, de xeito que o sistema forme unha estrutura de rede grande, que é propicio para engrosar.
2. Efectos de diferentes espesantes na resistencia á separación da auga da pintura de látex
No deseño de formulación de pinturas a base de auga, o uso de espesantes é un enlace moi importante, que está relacionado con moitas propiedades de pinturas de látex, como a construción, o desenvolvemento de cores, o almacenamento e o aspecto. Aquí centrámonos no impacto do uso de espesantes no almacenamento de pintura de látex. A partir da introdución anterior, podemos saber que a bentonita e os policarboxilados: os engrosadores úsanse principalmente nalgúns revestimentos especiais, que aquí non se discutirán. Discutiremos principalmente a celulosa máis empregada, o inchazo alcalino e os espesadores de poliuretano (ou poliéter), só e en combinación, afectan a resistencia á separación de auga das pinturas de látex.
Aínda que o engrosamento con hidroxietil celulosa só é máis grave na separación da auga, é fácil axitar uniformemente. O uso único do engrosamento de inchazo alcalino non ten separación e precipitación de auga, pero engrosando graves despois do engrosamento. O uso único de engrosamento de poliuretano, aínda que a separación de auga e o post-mudado do engrosamento non é grave, pero o precipitado producido por el é relativamente duro e difícil de axitar. E adopta un composto de hidroxietil celulosa e engrosamento de alcalino, sen precipitacións post-gracias, sen precipitacións duras, fáciles de axitar, pero tamén hai unha pequena cantidade de auga. Non obstante, cando se usan hidroxietil celulosa e poliuretano para engrosar, a separación de auga é a máis grave, pero non hai precipitacións duras. O engrosamento e o poliuretano con arrastre con arrastre, aínda que a separación de auga non é basicamente non separación de auga, pero despois de engrosar, e o sedimento na parte inferior é difícil de axitar uniformemente. E a última usa unha pequena cantidade de hidroxietil celulosa con inchazo alcalino e engrosamento de poliuretano para ter un estado uniforme sen precipitación e separación de auga. Pódese ver que no sistema de emulsión acrílica pura con forte hidrofobicidade, é máis grave engrosar a fase de auga con hidroxietil celulosa hidrofílica, pero pódese axitar facilmente uniformemente. O uso único de hinchazón de alcalino hidrofóbico e engrosamento de poliuretano (ou o seu composto), aínda que o rendemento de separación anti-auga é mellor, pero ambos engrosan despois, e se hai precipitación, chámase precipitación dura, que é difícil de axitar uniformemente. O uso de engrosamento do composto de celulosa e poliuretano, debido á diferenza máis afastada dos valores hidrofílicos e lipofílicos, resulta na separación e precipitación de auga máis graves, pero o sedimento é suave e fácil de axitar. A última fórmula ten o mellor rendemento de separación anti-auga debido a un mellor equilibrio entre hidrofílico e lipofílico. Por suposto, no proceso de deseño de fórmulas real, tamén se deben considerar os tipos de emulsións e humectantes e dispersos e os seus valores hidrofílicos e lipófilos. Só cando alcanzan un bo equilibrio pode estar o sistema nun estado de equilibrio termodinámico e ter unha boa resistencia á auga.
No sistema de engrosamento, o engrosamento da fase de auga ás veces vai acompañado do aumento da viscosidade da fase de aceite. Por exemplo, xeralmente cremos que os espesadores de celulosa engrosan a fase de auga, pero a celulosa distribúese na fase de auga
Tempo de publicación: FEB-14-2025