1. Typer av förtjockningsmedel och förtjockningsmekanism
(1) Oorganiskt förtjockningsmedel:
Oorganiska förtjockningsmedel i vattenbaserade system är huvudsakligen leror. Som: Bentonite. Kaolin- och kiseljordiska jorden (huvudkomponenten är SiO2, som har en porös struktur) används ibland som extra förtjockningsmedel för förtjockningssystem på grund av deras upphängningsegenskaper. Bentonite används mer allmänt på grund av dess höga vatten-väljbarhet. Bentonit (bentonit), även känd som bentonit, bentonit, etc., är det huvudsakliga mineralet av bentonit montmorillonit som innehåller en liten mängd alkali och alkalisk jordmetallhydrous aluminosilikatmineraler, som tillhör aluminosilikatgruppen, dess allmänna kemiska formel är::: (Na, Ca) (AL, MG) 6 (SI4O10) 3 (OH) 6 • NH2O. Expansionsprestanda för bentonit uttrycks genom expansionskapacitet, det vill säga volymen av bentonit efter svullnad i utspädd saltsyralösning kallas expansionskapacitet, uttryckt i ML/Gram. Efter att bentonit förtjockaren absorberar vatten och svällningar kan volymen nå flera gånger eller tio gånger som innan det absorberar vatten, så det har god suspension, och eftersom det är ett pulver med en finare partikelstorlek skiljer den sig från andra pulver i beläggningssystemet. Kroppen har god blandbarhet. Dessutom, medan den producerar upphängning, kan det driva andra pulver att producera en viss anti-stratifieringseffekt, så det är till stor hjälp att förbättra systemets lagringsstabilitet.
Men många natriumbaserade bentoniter omvandlas från kalciumbaserad bentonit genom natriumomvandling. Vid samma tid av natriumisering kommer ett stort antal positiva joner såsom kalciumjoner och natriumjoner att produceras. Om innehållet i dessa katjoner i systemet är för högt, kommer en stor mängd laddningsneutralisering att genereras på de negativa laddningarna på ytan av emulsionen, så kan det i viss utsträckning orsaka biverkningar såsom svullnad och flockning av emulsionen. Å andra sidan kommer dessa kalciumjoner också att ha biverkningar på natriumsaltdispergeringsmedlet (eller polyfosfatdispergeringsmedel), vilket gör att dessa dispergeringsmedel fälls ut i beläggningssystemet, vilket så småningom leder till förlust av spridning, vilket gör beläggningen tjockare, tjockare eller ännu tjockare. Allvarlig utfällning och flockning inträffade. Dessutom förlitar den förtjockande effekten av bentonit huvudsakligen på pulvret för att absorbera vatten och expandera för att producera suspension, så det kommer att ge en stark tixotropisk effekt till beläggningssystemet, vilket är mycket ogynnsamt för beläggningar som kräver goda nivelleringseffekter. Därför används sällan bentonit oorganiska förtjockningsmedel i latexfärger, och endast en liten mängd används som förtjockare i lågkvalitetslatexfärger eller borstade latexfärger. Men under de senaste åren har vissa data visat att Hemmings 'BentOne®LT. Organiskt modifierad och förfinad hektor har goda anti-sedimentations- och finförstärkningseffekter när de appliceras på latexfärgs luftfria sprutningssystem.
(2) Cellulosa:
Cellulosa är en naturlig högpolymer bildad genom kondensation av p-glukos. Med hjälp av egenskaperna hos hydroxylgruppen i glukosylringen kan cellulosa genomgå olika reaktioner för att producera en serie derivat. Bland dem erhålls förestrings- och eterifieringsreaktioner. Cellulosaestern eller cellulosa eterderivat är de viktigaste cellulosaderivaten. Vanligt använda produkter är karboximetylcellulosa, hydroxietylcellulosa, metylcellulosa, hydroxipropylmetylcellulosa och så vidare. Eftersom karboximetylcellulosa innehåller natriumjoner som lätt är lösliga i vatten, har den dålig vattenmotstånd, och antalet substituenter på dess huvudkedja är litet, så det är lätt att sönderdelas av bakteriell korrosion, minskande av viskositeten av den vattenhaltiga lösningen och gör den illaluktande, etc. fenomen, ramely används i latexmålning, allmänt använda alkohol. Vattenupplösningshastigheten för metylcellulosa är i allmänhet något lägre än den för hydroxietylcellulosa. Dessutom kan det finnas en liten mängd olöslig material under upplösningsprocessen, vilket kommer att påverka utseendet och känslan av beläggningsfilmen, så den används sällan i latexfärg. Emellertid är ytspänningen för vattenhaltig lösning av metyl är något lägre än för andra vattenhaltiga lösningar för cellulosa, så det är ett bra cellulosatjockare som används i kitt. Hydroxipropylmetylcellulosa är också ett cellulosa förtjockningsmedel som används allmänt inom området för kitt och används nu huvudsakligen i cementbaserad eller kalk-kalciumbaserad kitt (eller andra oorganiska bindemedel). Hydroxietylcellulosa används ofta i latexfärgsystem på grund av dess goda vattenlöslighet och vattenhållning. Jämfört med andra cellulosa har det mindre effekt på beläggningsfilmprestanda. Fördelarna med hydroxietylcellulosa inkluderar hög pumpeffektivitet, god kompatibilitet, god lagringsstabilitet och god pH -stabilitet i viskositeten. Nackdelarna är dålig nivelleringsfluiditet och dålig stänkmotstånd. För att förbättra dessa brister har hydrofob modifiering dykt upp. Sexassocierad hydroxietylcellulosa (HEC) såsom natrosolplus330, 331
(3) Polykarboxylater:
I detta polykarboxylat är den höga molekylvikten ett förtjockningsmedel, och den låga molekylvikten är ett spridande medel. De adsorberar vattenmolekyler i huvudkedjan i systemet, vilket ökar viskositeten hos den spridda fasen; Dessutom kan de också adsorberas på ytan av latexpartiklar för att bilda ett beläggningsskikt, vilket ökar partikelstorleken på latexen, förtjockar hydreringsskiktet i latexen och ökar viskositeten hos den inre fasen av latexen. Men denna typ av förtjockningsmedel har en relativt låg förtjockningseffektivitet, så den elimineras gradvis i beläggningsapplikationer. Nu används denna typ av förtjockningsmedel huvudsakligen i förtjockningen av färgpasta, eftersom dess molekylvikt är relativt stor, så det är användbart för spridning och lagringsstabilitet för färgpasta.
(4) Alkali-SWELLABLE THORTHER:
Det finns två huvudtyper av alkali-svetsbara förtjockningsmedel: vanliga alkali-svetsbara förtjockningsmedel och associativa alkali-svängbara förtjockningsmedel. Den största skillnaden mellan dem är skillnaden i de tillhörande monomererna i huvudmolekylkedjan. Associativa alkali-svetsbara förtjockningsmedel sampolymeriseras med associerande monomerer som kan adsorbera varandra i huvudkedjestrukturen, så efter jonisering i vattenlösning kan intra-molekylär eller intermolekylär adsorption uppstå, vilket orsakar viscositeten hos systemet att stiga snabbt.
a. Vanlig alkali-svetsande förtjockningsmedel:
Den huvudsakliga produktrepresentativa typen av vanlig alkali-svetsande förtjockningsmedel är ASE-60. ASE-60 antar huvudsakligen sampolymerisation av metakrylsyra och etylakrylat. Under sampolymerisationsprocessen står metakrylsyran för cirka 1/3 av det fasta innehållet, eftersom närvaron av karboxylgrupper gör att molekylkedjan har en viss grad av hydrofilicitet och neutraliserar saltformningsprocessen. På grund av avvisningen av laddningar utvidgas molekylkedjorna, vilket ökar systemets viskositet och ger en förtjockningseffekt. Ibland är emellertid molekylvikten för stor på grund av tvärbindningsmedlets verkan. Under utvidgningsprocessen för molekylkedjan är molekylkedjan inte väl spridd på kort tid. Under den långsiktiga lagringsprocessen sträcker sig molekylkedjan gradvis, vilket ger eftertång av viskositet. Eftersom det finns få hydrofoba monomerer i molekylkedjan för denna typ av förtjockningsmedel är det inte lätt att generera hydrofob komplexation mellan molekyler, främst för att göra intramolekylär ömsesidig adsorption, så denna typ av förtjockningsmedel har låg förtjockningseffektivitet, så det används helt enkelt ensam. Det används främst i kombination med andra förtjockningsmedel.
b. Association (concord) typ alkali svullnad förtjockare:
Denna typ av förtjockningsmedel har nu många sorter på grund av valet av associerande monomerer och utformningen av molekylstruktur. Dess huvudkedjestruktur består också huvudsakligen av metakrylsyra och etylakrylat, och de associativa monomererna är som antenner i strukturen, men endast en liten mängd distribution. Det är dessa associativa monomerer som bläckfisktentakler som spelar den viktigaste rollen i förtjockningseffektiviteten hos förtjockningsmedlet. Karboxylgruppen i strukturen är neutraliserad och saltbildande, och molekylkedjan är också som en vanlig alkali-svängbar förtjockningsmedel. Samma laddningsavstötning inträffar så att molekylkedjan utvecklas. Den associativa monomeren i den expanderar också med molekylkedjan, men dess struktur innehåller både hydrofila kedjor och hydrofoba kedjor, så en stor micellär struktur som liknar ytaktiva medel kommer att genereras i molekylen eller mellan molekyler. Dessa miceller produceras genom ömsesidig adsorption av associeringsmonomerer, och vissa associeringsmonomerer adsorberar varandra genom den överbryggande effekten av emulsionspartiklar (eller andra partiklar). Efter att micellerna har producerats fixerar de emulsionspartiklarna, vattenmolekylpartiklarna eller andra partiklar i systemet i ett relativt statiskt tillstånd precis som inneslutningsrörelsen, så att rörligheten hos dessa molekyler (eller partiklar) försvagas och systemets viskositet ökar. Därför är förtjockningseffektiviteten för denna typ av förtjockningsmedel, särskilt i latexfärg med högt emulsionsinnehåll, mycket överlägsen den för vanliga alkali-svetsbara förtjockningsmedel, så den används ofta i latexfärg. Huvudproduktrepresentanten är TT-935.
(5) Associerande polyuretan (eller polyeter) förtjockning och nivelleringsmedel:
I allmänhet har förtjockningsmedel mycket hög molekylvikt (såsom cellulosa och akrylsyra), och deras molekylkedjor sträckas i vattenlösning för att öka systemets viskositet. Molekylvikten hos polyuretan (eller polyeter) är mycket liten, och den bildar främst en förening genom interaktionen mellan van der Waals -kraften i det lipofila segmentet mellan molekyler, men denna föreningskraft är svag, och föreningen kan göras under viss extern kraft. Separation, därmed minskar viskositeten, bidrar till utjämningen av beläggningsfilmen, så att den kan spela rollen som nivelleringsmedel. När skjuvkraften elimineras kan den snabbt återuppta föreningen och systemets viskositet stiger. Detta fenomen är fördelaktigt för att minska viskositeten och öka nivån under konstruktionen; Och efter att skjuvkraften har gått förlorad kommer viskositeten att återställas omedelbart för att öka tjockleken på beläggningsfilmen. I praktiska tillämpningar är vi mer bekymrade över den förtjockande effekten av sådana associativa förtjockningsmedel på polymeremulsioner. De viktigaste polymerlatexpartiklarna deltar också i sambandet mellan systemet, så att denna typ av förtjocknings- och nivelleringsmedel också har en god förtjockning (eller nivellering) effekt när den är lägre än dess kritiska koncentration; När koncentrationen av denna typ av förtjockning och nivelleringsmedel när det är högre än dess kritiska koncentration i rent vatten, kan den bilda föreningar av sig själv, och viskositeten stiger snabbt. Därför, när denna typ av förtjockning och nivelleringsmedel är lägre än dess kritiska koncentration, eftersom latexpartiklarna deltar i partiell associering, desto mindre är partikelstorleken på emulsionen, desto starkare kommer föreningen och dess viskositet att öka med ökningen av mängden emulsion. Dessutom innehåller vissa dispergeringsmedel (eller akryltjockenare) hydrofoba strukturer, och deras hydrofoba grupper interagerar med de av polyuretan, så att systemet bildar en stor nätverksstruktur, vilket bidrar till förtjockning.
2. Effekter av olika förtjockningsmedel på vattenseparationsmotståndet hos latexfärg
I formuleringsdesignen av vattenbaserade färger är användningen av förtjockningsmedel en mycket viktig länk, som är relaterad till många egenskaper hos latexfärger, såsom konstruktion, färgutveckling, lagring och utseende. Här fokuserar vi på effekterna av användningen av förtjockningsmedel på lagring av latexfärg. Från ovanstående introduktion kan vi veta att bentonit och polykarboxylater: förtjockningsmedel främst används i vissa speciella beläggningar, som inte kommer att diskuteras här. Vi kommer främst att diskutera de mest använda cellulosa, alkali -svullnaden och polyuretan (eller polyeter) förtjockningsmedel, ensamma och i kombination, påverka vattenseportmotståndet för latexfärger.
Även om förtjockning med hydroxietylcellulosa ensam är mer allvarlig vid vattenseparation, är det lätt att röra jämnt. Enkel användning av alkali svullnad förtjockning har ingen vattenseparation och nederbörd men allvarlig förtjockning efter förtjockning. Enstaka användning av polyuretan-förtjockning, även om vattenseparationen och efter tjockare förtjockningen inte är allvarlig, men fällningen som produceras av den är relativt svår och svår att röra om. Och den antar hydroxietylcellulosa och alkali svullnad förtjockande förening, ingen efter tjockare, ingen hård nederbörd, lätt att rör om, men det finns också en liten mängd vatten. Men när hydroxietylcellulosa och polyuretan används för att tjockna är vattenseparationen den mest allvarliga, men det finns ingen hård nederbörd. Alkali-svetsbara förtjockning och polyuretan används tillsammans, även om vattenseparationen i princip inte är någon vattenseparation, men efter förtjockning, och sedimentet i botten är svårt att röra jämnt. Och den sista använder en liten mängd hydroxietylcellulosa med alkali -svullnad och polyuretan -förtjockning för att ha ett enhetligt tillstånd utan nederbörd och vattenseparation. Det kan ses att i det rena akrylemulsionssystemet med stark hydrofobicitet är det mer allvarligt att tjockna vattenfasen med hydrofil hydroxietylcellulosa, men det kan lätt omröras jämnt. Den enda användningen av hydrofob alkali-svullnad och polyuretan (eller deras förening) förtjockning, även om anti-vatten-separationsprestanda är bättre, men båda tjockna efteråt, och om det finns nederbörd kallas det hård nederbörd, vilket är svårt att röra jämnt. Användningen av cellulosa och polyuretanförening förtjockning, på grund av den längsta skillnaden i hydrofila och lipofila värden, resulterar i den allvarligaste vattenseparationen och nederbörden, men sedimentet är mjukt och enkelt att rör om. Den sista formeln har den bästa anti-vatten-separationsprestanda på grund av en bättre balans mellan hydrofila och lipofila. Naturligtvis, i den faktiska formeldesignprocessen, bör typerna av emulsioner och vätning och spridande medel och deras hydrofila och lipofila värden också övervägas. Först när de når en bra balans kan systemet vara i ett tillstånd av termodynamisk jämvikt och ha en bra vattenmotstånd.
I förtjockningssystemet åtföljs ibland vattenfasen av vattenfasen av ökningen av oljefasens viskositet. Till exempel tror vi i allmänhet att cellulosa förtjockare förtjockar vattenfasen, men cellulosa är fördelad i vattenfasen
Posttid: Feb-14-2025