Su bazlı boya koyulaştırıcıların tipleri ve kalınlaşma mekanizması

1. Kıyamak türleri ve kalınlaşma mekanizması

(1) İnorganik koyulaştırıcı:
Su bazlı sistemlerde inorganik kıvamlaştırıcılar esas olarak kiltir. Gibi: Bentonit. Kaolin ve diyatomlu toprak (ana bileşen, gözenekli bir yapıya sahip olan SIO2'dir) bazen süspansiyon özellikleri nedeniyle kalınlaşma sistemleri için yardımcı koyulaştırıcılar olarak kullanılır. Bentonit, yüksek su-işlenebilirliği nedeniyle daha yaygın olarak kullanılır. Bentonit, bentonit, vb. Olarak da bilinen bentonit (bentonit), bentonitin ana minerali, alüminosilate grubuna ait az miktarda alkali ve alkalin toprak metal sulu alüminosilatik mineraller içeren montmorillonittir, genel kimyasal formül: (Na, CA) (Al, Mg) 6 (SI4O10) 3 (OH) 6 • NH2O. Bentonitin genleşme performansı, genişleme kapasitesi ile ifade edilir, yani seyreltik hidroklorik asit çözeltisinde şişlikten sonra bentonit hacmine, ml/gram içinde eksprese edilen genleşme kapasitesi denir. Bentonit kıvamıcı suyu ve şişlikleri emdikten sonra, hacim suyu emmeden önce birkaç veya on katına ulaşabilir, bu nedenle iyi bir süspansiyona sahiptir ve daha ince parçacık boyutuna sahip bir toz olduğu için, kaplama sistemindeki diğer tozlardan farklıdır. Vücudun iyi bir karışıklık vardır. Buna ek olarak, süspansiyon üretirken, diğer tozları belirli bir anti-tabakalandırma etkisi üretmeye yönlendirebilir, bu nedenle sistemin depolama stabilitesini artırmak çok yararlıdır.

Ancak birçok sodyum bazlı bentonit kalsiyum bazlı bentonitten sodyum dönüşümüne dönüştürülür. Sodyumizasyonun aynı zamanda kalsiyum iyonları ve sodyum iyonları gibi çok sayıda pozitif iyon üretilecektir. Sistemdeki bu katyonların içeriği çok yüksekse, emülsiyonun yüzeyindeki negatif yüklerde büyük miktarda yük nötralizasyonu oluşturulacaktır, bu nedenle belirli bir ölçüde, emülsiyonun şişmesi ve flokülasyonu gibi yan etkilere neden olabilir. Öte yandan, bu kalsiyum iyonlarının sodyum tuzu dispersant (veya polifosfat dağıtıcı) üzerinde yan etkileri de olacaktır, bu dağıtıcıların kaplama sisteminde çökelmesine neden olur ve sonunda dispersiyon kaybına yol açar ve kaplamayı daha kalın, daha kalın hale getirir. Şiddetli yağış ve flokülasyon meydana geldi. Ek olarak, bentonitin kalınlaşma etkisi esas olarak suyu emmek ve süspansiyon üretmek için genişlemek için toza dayanır, bu nedenle iyi tesviye etkileri gerektiren kaplamalar için çok elverişsiz olan kaplama sistemine güçlü bir tiksotropik etki getirecektir. Bu nedenle, bentonit inorganik kıvamlaştırıcılar nadiren lateks boyalarda kullanılır ve düşük dereceli lateks boyalarda veya fırçalanmış lateks boyalarda kıvamlaştırıcı olarak sadece küçük bir miktar kullanılır. Bununla birlikte, son yıllarda, bazı veriler Hemmings 'Bentone®lt. Organik olarak modifiye edilmiş ve rafine hectorit, lateks boya havasız püskürtme sistemlerine uygulandığında iyi anti-sedentasyon ve atomizasyon etkilere sahiptir.

(2) Selüloz:
Selüloz, β-glikozun yoğunlaşmasıyla oluşturulan doğal yüksek bir polimerdir. Glukosil halkasındaki hidroksil grubunun özelliklerini kullanarak, selüloz bir dizi türev üretmek için çeşitli reaksiyonlara tabi tutulabilir. Bunlar arasında esterleştirme ve eterleştirme reaksiyonları elde edilir. Selüloz ester veya selüloz eter türevleri en önemli selüloz türevleridir. Yaygın olarak kullanılan ürünler karboksimetil selüloz, hidroksietil selüloz, metil selüloz, hidroksipropil metil selüloz vb. Karboksimetil selüloz, suda kolayca çözünür olan sodyum iyonları içerdiğinden, zayıf su direncine sahip olduğundan ve ana zincirindeki ikame edenlerin sayısı küçüktür, bu nedenle sulu çözelti ile kolayca ayrıştırılır, sulu çözeltinin viskozitesini azaltır ve kokulu boya, pisrinli boyada nadiren kullanılır. Metilselülozun su çözünme hızı genellikle hidroksietilselülozdan biraz daha düşüktür. Buna ek olarak, kaplama filminin görünümünü ve hissini etkileyecek olan çözünme işlemi sırasında az miktarda çözünmeyen madde olabilir, bu nedenle nadiren lateks boyada kullanılır. Bununla birlikte, metil sulu çözeltinin yüzey gerilimi, diğer selüloz sulu çözeltilerinden biraz daha düşüktür, bu nedenle macunda kullanılan iyi bir selüloz kıvamlaştırıcıdır. Hidroksipropil metilselüloz aynı zamanda macun alanında yaygın olarak kullanılan bir selüloz kıvamlaştırıcıdır ve şimdi esas olarak çimento bazlı veya kireç kalsiyum bazlı macun (veya diğer inorganik bağlayıcılarda) kullanılmaktadır. Hidroksietil selüloz, iyi su çözünürlüğü ve su tutma nedeniyle lateks boya sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Diğer selülozlarla karşılaştırıldığında, kaplama film performansı üzerinde daha az etkiye sahiptir. Hidroksietil selülozun avantajları arasında yüksek pompalama verimliliği, iyi uyumluluk, iyi depolama stabilitesi ve viskozitenin iyi pH stabilitesi bulunur. Dezavantajlar zayıf seviyelendirme akışkanlığı ve zayıf sıçrama direncidir. Bu eksiklikleri iyileştirmek için hidrofobik modifikasyon ortaya çıktı. Natrosolplus330, 331 gibi cinsiyetle ilişkili hidroksietilselüloz (HEC)

(3) Polikarboksilatlar:
Bu polikarboksilatta, yüksek moleküler ağırlık bir kıvamlaştırıcıdır ve düşük moleküler ağırlık bir dağıtıcıdır. Esas olarak, sistemin ana zincirinde, dağınık fazın viskozitesini arttıran su moleküllerini adsorbe ederler; Ek olarak, lateks parçacık boyutunu arttıran, lateks hidrasyon tabakasını kalınlaştıran ve lateksin iç fazının viskozitesini arttıran bir kaplama tabakası oluşturmak için lateks parçacıklarının yüzeyinde adsorbe edilebilirler. Bununla birlikte, bu tip kıvamlaştırıcı nispeten düşük bir kalınlaşma verimliliğine sahiptir, bu nedenle kaplama uygulamalarında kademeli olarak ortadan kaldırılır. Şimdi bu tür kıvamlaştırıcı esas olarak renk macunun kalınlaşmasında kullanılmaktadır, çünkü moleküler ağırlığı nispeten büyüktür, bu nedenle renk macununun dağılabilirliği ve depolama stabilitesi için yararlıdır.

(4) Alkali-Eleable Circicer:
İki ana alkali ile karşılaşıcı kıvamlaştırıcı türü vardır: sıradan alkali-yakışabilir kıvamlaştırıcılar ve ilişkisel alkali-yakıtlı kıvamlaştırıcılar. Aralarındaki en büyük fark, ana moleküler zincirde bulunan ilişkili monomerlerdeki farktır. Birleştirici alkali ile karşılaşabilir kıvamlaştırıcılar, ana zincir yapısında birbirini adsorbe edebilen ilişkilendirici monomerlerle kopolimerize edilir, bu nedenle sulu çözeltide iyonizasyondan sonra, moleküler içi veya moleküller arası adsorpsiyon meydana gelebilir, bu da sistemin viskozitesinin hızlı bir şekilde yükselmesine neden olabilir.

A. Sıradan Alkali-Eleable Circicer:

Ana ürün temsili sıradan alkali-işlenebilir kıvamlaştırıcı tipi ASE-60'dır. ASE-60 esas olarak metakrilik asit ve etil akrilatın kopolimerizasyonunu benimser. Kopolimerizasyon işlemi sırasında, metakrilik asit katı içeriğin yaklaşık 1/3'ünü oluşturur, çünkü karboksil gruplarının varlığı moleküler zincirin belirli bir hidrofilikliğe sahip olmasını sağlar ve tuz oluşturma işlemini nötralize eder. Yüklerin itilmesi nedeniyle, moleküler zincirler genişletilir, bu da sistemin viskozitesini arttırır ve kalınlaşma etkisi üretir. Bununla birlikte, bazen moleküler ağırlık, çapraz bağlama maddesinin etkisi nedeniyle çok büyüktür. Moleküler zincirin genişleme işlemi sırasında, moleküler zincir kısa bir süre içinde iyi dağılmamıştır. Uzun süreli depolama işlemi sırasında, moleküler zincir kademeli olarak gerilir, bu da viskozitenin sonrası vurgusunu getirir. Ek olarak, bu tür kıvamlaştırıcının moleküler zincirinde çok az hidrofobik monomer olduğundan, moleküller arasında hidrofobik kompleksasyon üretmek kolay değildir, esas olarak moleküller arası karşılıklı adsorpsiyon yapmak, bu nedenle bu tür kıvamıcı düşük kalınlaşma verimliliğine sahiptir, bu nedenle nadiren tek başına kullanılır. Esas olarak diğer kıvamlılarla birlikte kullanılır.

B. Association (Concord) Tip Alkali Şişme Kıççısı:

Bu tür kıvamlaştırıcı, ilişkisel monomerlerin seçimi ve moleküler yapının tasarımı nedeniyle artık birçok çeşidi vardır. Ana zincir yapısı da esas olarak metakrilik asit ve etil akrilattan oluşur ve ilişkisel monomerler yapıdaki antenler gibidir, ancak sadece az miktarda dağılımdır. Giriticerinin kalınlaşma verimliliğinde en önemli rolü oynayan ahtapot tentacles gibi bu ilişkisel monomerlerdir. Yapıdaki karboksil grubu nötralize ve tuz oluşturur ve moleküler zincir aynı zamanda sıradan bir alkali-yakıtlı kıvamlaştırıcı gibidir. Aynı yük itme meydana gelir, böylece moleküler zincir açılır. İçindeki ilişkisel monomer de moleküler zincirle genişler, ancak yapısı hem hidrofilik zincirler hem de hidrofobik zincirler içerir, bu nedenle molekülde veya moleküller arasında yüzey aktif cisimlerine benzer büyük bir misel yapı üretilecektir. Bu miseller, ilişki monomerlerinin karşılıklı adsorpsiyonu ile üretilir ve bazı ilişkilendirme monomerleri, emülsiyon partiküllerinin (veya diğer partiküllerin) köprüleme etkisi ile birbirini adsorbe eder. Mikeller üretildikten sonra, emülsiyon partiküllerini, su molekül parçacıklarını veya sistemdeki diğer parçacıkları, muhafaza hareketi gibi nispeten statik bir durumda, bu moleküllerin (veya partiküllerin) hareketliliğinin zayıflaması ve sistemin viskozitesi artar. Bu nedenle, özellikle yüksek emülsiyon içeriğine sahip lateks boyada, bu tip kıvamlaştırıcının kalınlaşma verimliliği, sıradan alkali-yakalanabilir kıvamlaştırıcılarınkinden çok daha üstündür, bu nedenle lateks boyada yaygın olarak kullanılır. Ana Ürün Temsilcisi Tür TT-935'tir.

(5) Birliksel poliüretan (veya polieter) kalınlaşma ve tesviye ajanı:

Genel olarak, kıvamıcılar çok yüksek moleküler ağırlığa sahiptir (selüloz ve akrilik asit gibi) ve moleküler zincirleri, sistemin viskozitesini arttırmak için sulu çözelti içinde gerilir. Poliüretanın (veya polieter) moleküler ağırlığı çok küçüktür ve esas olarak moleküller arasındaki lipofilik segmentin van der Waals kuvvetinin etkileşimi yoluyla bir ilişki oluşturur, ancak bu ilişki kuvveti zayıftır ve ilişki belirli dış kuvvet altında yapılabilir. Böylece viskozitenin azaltılması, kaplama filminin tesviye edilmesine elverişlidir, böylece tesviye ajanının rolünü oynayabilir. Kesme kuvveti ortadan kaldırıldığında, ilişkiye hızlı bir şekilde devam edebilir ve sistemin viskozitesi artar. Bu fenomen viskoziteyi azaltmak ve inşaat sırasında seviyelendirmeyi arttırmak için faydalıdır; Ve kesme kuvveti kaybolduktan sonra, kaplama filminin kalınlığını arttırmak için viskozite hemen geri yüklenecektir. Pratik uygulamalarda, bu tür ilişkisel kıvrımcıların polimer emülsiyonları üzerindeki kalınlaşma etkisi konusunda daha fazla endişeliyiz. Ana polimer lateks parçacıkları da sistem ilişkisine katılır, böylece bu tür kalınlaşma ve tesviye ajanı, kritik konsantrasyonundan daha düşük olduğunda iyi bir kalınlaşma (veya tesviye) etkisine sahiptir; Saf sudaki kritik konsantrasyonundan daha yüksek olduğunda bu tür kalınlaşma ve tesviye ajanının konsantrasyonu, kendi başına ilişkiler oluşturabilir ve viskozite hızla yükselir. Bu nedenle, bu tür kalınlaşma ve tesviye ajanı kritik konsantrasyonundan daha düşük olduğunda, lateks parçacıkları kısmi ilişkiye katıldığından, emülsiyonun partikül boyutu ne kadar küçük olursa, ilişkinin güçlü olduğu ve viskozitesi emülsiyon miktarının artmasıyla artar. Ek olarak, bazı dağıtıcılar (veya akrilik kıvamlaştırıcılar) hidrofobik yapılar içerir ve bunların hidrofobik grupları poliüretan ile etkileşime girer, böylece sistem kalınlaşmaya elverişli büyük bir ağ yapısı oluşturur.

2. Lateks boyanın su ayırma direnci üzerindeki farklı koyulaştırıcıların etkileri

Su bazlı boyaların formülasyon tasarımında, koyulaştırıcıların kullanımı, inşaat, renk geliştirme, depolama ve görünüm gibi lateks boyaların birçok özelliği ile ilişkili çok önemli bir bağlantıdır. Burada koyulaştırıcıların kullanımının lateks boyanın depolanması üzerindeki etkisine odaklanıyoruz. Yukarıdaki girişten, bentonit ve polikarboksilatların: kıvamıcıların esas olarak burada tartışılmayacak bazı özel kaplamalarda kullanıldığını bilebiliriz. Tek başına ve kombinasyon halinde, en yaygın kullanılan selüloz, alkali şişme ve poliüretan (veya polieter) kıvamıcıları tartışacağız.

Her ne kadar tek başına hidroksietil selüloz ile kalınlaşma su ayrılmasında daha ciddi olsa da, eşit şekilde karıştırmak kolaydır. Alkali şişme kalınlaşmasının tek kullanımı su ayrımı ve yağış yoktur, ancak kalınlaştıktan sonra ciddi kalınlaşma vardır. Suyun ayrılması ve kalınlaşma sonrası sonrası ciddi olmasına rağmen, poliüretan kalınlaşmanın tek kullanımı ciddi olmasa da, üretilen çökeltinin nispeten zor ve karıştırılması zordur. Ve hidroksietil selüloz ve alkali şişme kalınlaşan bileşik benimser, hassas sonrası, sert yağış yok, karıştırılması kolay, ancak az miktarda su vardır. Bununla birlikte, hidroksietil selüloz ve poliüretan kalınlaşmak için kullanıldığında, su ayrımı en ciddidir, ancak sert yağış yoktur. Alkali ile eşlik edilebilir kalınlaşma ve poliüretan birlikte kullanılır, ancak su ayırma temel olarak su ayırma değildir, ancak kalınlaştıktan sonra ve alttaki tortunun eşit şekilde karıştırılması zordur. Ve sonuncusu, yağış ve su ayırma olmadan düzgün bir duruma sahip olmak için alkali şişme ve poliüretan kalınlaşmasına sahip az miktarda hidroksietil selüloz kullanır. Güçlü hidrofobikliğe sahip saf akrilik emülsiyon sisteminde, su fazını hidrofilik hidroksietil selüloz ile kalınlaştırmak daha ciddi olduğu görülebilir, ancak eşit olarak kolayca karıştırılabilir. Hidrofobik alkali şişme ve poliüretan (veya bileşikleri) kalınlaşmasının tek kullanımı, ancak anti-su ayırma performansı daha iyi olmasına rağmen, her ikisi de daha sonra kalınlaşır ve eğer yağış varsa, eşit olarak karıştırılması zor olan sert yağış denir. Hidrofilik ve lipofilik değerlerdeki en uzak fark nedeniyle selüloz ve poliüretan bileşik kalınlaşmasının kullanılması, en ciddi su ayırma ve çökelme ile sonuçlanır, ancak tortu yumuşak ve karıştırılması kolaydır. Son formül, hidrofilik ve lipofilik arasında daha iyi bir denge nedeniyle en iyi su anti-su ayırma performansına sahiptir. Tabii ki, gerçek formül tasarım sürecinde, emülsiyon türleri ve ıslatma ve dağıtım ajanları ve bunların hidrofilik ve lipofilik değerleri de dikkate alınmalıdır. Sadece iyi bir dengeye ulaştıklarında sistem termodinamik bir denge durumunda olabilir ve iyi bir su direncine sahip olabilir.

Kalınlaşma sisteminde, su fazının kalınlaşmasına bazen yağ fazının viskozitesinin artması eşlik eder. Örneğin, genellikle selüloz kıvamlaştırıcıların su aşamasını kalınlaştırdığına inanıyoruz, ancak selüloz su fazına dağıtıldı