1. Soorten verdikkingsmiddelen en verdikkingmechanisme
(1) Anorganische verdikkingsmiddel:
Anorganische verdikkingen in systemen op waterbasis zijn voornamelijk klei. Zoals: Bentonite. Kaolin en diatomeeënachtige aarde (de hoofdcomponent is SiO2, dat een poreuze structuur heeft) worden soms gebruikt als hulpverdikkingsmiddelen voor verdikking van systemen vanwege hun ophangeigenschappen. Bentonite wordt breder gebruikt vanwege de woelbaarheid van hoge water. Bentoniet (bentoniet), ook bekend als bentoniet, bentoniet, enz., Het belangrijkste mineraal van bentoniet is montmorilloniet die een kleine hoeveelheid alkali en alkalische aardmetaal hydrous aluminosilicaat mineralen bevat, behorende tot de aluminosilicaatgroep, de algemene chemische formule is: (NA, CA) (Al, Mg) 6 (Si4o10) 3 (OH) 6 • NH2O. De uitbreidingsprestaties van bentoniet worden uitgedrukt door expansiecapaciteit, dat wil zeggen het volume van bentoniet na zwelling in verdunde zoutzuuroplossing wordt expansiecapaciteit genoemd, uitgedrukt in ml/gram. Nadat de Bentoniet -verdikkingsmiddel water absorbeert en opzwellen, kan het volume meerdere keren of tien keer bereiken dat voordat het water absorbeert, dus het heeft een goede suspensie, en omdat het een poeder is met een fijnere deeltjesgrootte, is het anders dan andere poeders in het coatingsysteem. Het lichaam heeft een goede mengbaarheid. Bovendien kan het tijdens het produceren van ophanging andere poeders aandrijven om een bepaald anti-stratificatie-effect te produceren, dus het is zeer nuttig om de opslagstabiliteit van het systeem te verbeteren.
Maar veel op natrium gebaseerde bentonieten worden getransformeerd van calciumgebaseerde bentoniet door natriumconversie. Op hetzelfde moment van natriumisatie zal een groot aantal positieve ionen zoals calciumionen en natriumionen worden geproduceerd. Als de inhoud van deze kationen in het systeem te hoog is, zal een grote hoeveelheid ladingneutralisatie worden gegenereerd op de negatieve ladingen op het oppervlak van de emulsie, dus tot op zekere hoogte kan dit bijwerkingen veroorzaken zoals zwelling en flocculatie van de emulsie. Aan de andere kant zullen deze calciumionen ook bijwerkingen hebben op de natriumzout dispergeerant (of polyfosfaatdispergement), waardoor deze dispergeermiddelen in het coatingsysteem neerslaat, wat uiteindelijk leidt tot het verlies van dispersie, waardoor de coating dikker, dikker of zelfs dikker wordt. Ernstige neerslag en flocculatie trad op. Bovendien vertrouwt het verdikking van bentoniet voornamelijk op het poeder om water te absorberen en uit te breiden om suspensie te produceren, dus het zal een sterk thixotrope effect op het coatingsysteem opleveren, wat zeer ongunstig is voor coatings die goede nivelleringseffecten vereisen. Daarom worden bentoniet-anorganische verdikkingsmiddelen zelden gebruikt in latexverf en wordt slechts een kleine hoeveelheid gebruikt als verdikkingsmiddelen in lage latexverf of geborsteld latexverven. In de afgelopen jaren hebben sommige gegevens echter aangetoond dat Hemmings 'Bentone®lt. Organisch gemodificeerd en verfijnd hectoriet heeft goede anti-sedimentatie- en versterkisatie-effecten wanneer toegepast op latex verf airless spuitsystemen.
(2) Cellulose:
Cellulose is een natuurlijk hoog polymeer gevormd door de condensatie van β-glucose. Met behulp van de kenmerken van de hydroxylgroep in de glucosylring kan cellulose verschillende reacties ondergaan om een reeks derivaten te produceren. Onder hen worden veresterings- en ethperiatiereacties verkregen. De cellulose -ester of cellulose ether -derivaten zijn de belangrijkste cellulosedivaten. Veelgebruikte producten zijn carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose enzovoort. Omdat carboxymethylcellulose natriumionen bevat die gemakkelijk oplosbaar zijn in water, heeft het een slechte waterweerstand en is het aantal substituenten aan de hoofdketen klein, dus het wordt gemakkelijk ontbonden door bacteriële corrosie, het verminderen van de viscositeit van de waterige oplossing en het maken van de waterige oplossing, enz. Fenomon, rendel wordt gebruikt in latex-verf, in het algemeen in latex Polyviny Polyviny Polyviny Polyviny. De wateroplossingssnelheid van methylcellulose is over het algemeen iets lager dan die van hydroxyethylcellulose. Bovendien kan er een kleine hoeveelheid onoplosbare materie zijn tijdens het ontbindingsproces, dat het uiterlijk en het gevoel van de coatingfilm zal beïnvloeden, dus deze wordt zelden gebruikt in latexverf. De oppervlaktespanning van de waterige oplossing van methyl is echter iets lager dan die van andere waterige oplossingen met cellulose, dus het is een goede celluloseverdikker die wordt gebruikt in stopverf. Hydroxypropylmethylcellulose is ook een cellulose-verdikkingsmiddel die veel wordt gebruikt op het gebied van stopverf en wordt nu voornamelijk gebruikt in op cement gebaseerde of limoen-calcium-gebaseerde plamy (of andere anorganische bindmiddelen). Hydroxyethylcellulose wordt veel gebruikt in latex verfsystemen vanwege de goede oplosbaarheid van water en waterbehoud. In vergelijking met andere celluloses heeft het minder effect op de coatingfilmprestaties. De voordelen van hydroxyethylcellulose omvatten hoge pompefficiëntie, goede compatibiliteit, goede opslagstabiliteit en een goede pH -stabiliteit van viscositeit. De nadelen zijn een slechte vloeibaarheid en slechte splashweerstand. Om deze tekortkomingen te verbeteren, is hydrofobe modificatie verschenen. Seks-geassocieerde hydroxyethylcellulose (HEC) zoals Natrosolplus330, 331
(3) Polycarboxylaat:
In dit polycarboxylaat is het hoge molecuulgewicht een verdikkingsmiddel en is het lage molecuulgewicht een dispergeerant. Ze adsorberen voornamelijk watermoleculen in de hoofdketen van het systeem, wat de viscositeit van de gedispergeerde fase verhoogt; Bovendien kunnen ze ook worden geadsorbeerd op het oppervlak van latexdeeltjes om een coatinglaag te vormen, die de deeltjesgrootte van de latex verhoogt, de hydratatielaag van de latex verdikt en de viscositeit van de interne fase van de latex verhoogt. Dit type verdikkingsmiddel heeft echter een relatief lage verdikkingsefficiëntie, dus het wordt geleidelijk geëlimineerd in coatingtoepassingen. Nu wordt dit soort verdikkingsmiddel voornamelijk gebruikt bij de verdikking van kleurpasta, omdat het molecuulgewicht relatief groot is, dus het is nuttig voor de dispergeerbaarheid en opslagstabiliteit van kleurpasta.
(4) Alkali-welleerbare verdikkingsmiddel:
Er zijn twee hoofdtypen alkali-welleerbare verdikkers: gewone alkali-welleerbare verdikkingsmiddelen en associatieve alkali-welleerbare verdikkingsmiddelen. Het grootste verschil tussen hen is het verschil in de bijbehorende monomeren in de hoofdmoleculaire keten. Associatieve alkali-welleerbare verdikkingsmiddelen zijn gecopolymeriseerd met associatieve monomeren die elkaar kunnen adsorberen in de hoofdketenstructuur, dus na ionisatie in waterige oplossing kan intra-moleculaire of inter-moleculaire adsorptie optreden, waardoor de viscositeit van het systeem snel stijgt.
A. Gewone alkali-welleerbare verdikkingsmiddel:
Het hoofdproductvertegenwoordiger type gewone alkali-welleerbare verdikkingsmiddel is ASE-60. ASE-60 neemt voornamelijk de copolymerisatie van methacrylzuur en ethylacrylaat over. Tijdens het copolymerisatieproces is methacrylzuur goed voor ongeveer 1/3 van het vaste gehalte, omdat de aanwezigheid van carboxylgroepen ervoor zorgt dat de moleculaire keten een bepaalde mate van hydrofiliciteit heeft en het zoutvormingsproces neutraliseert. Vanwege de afstoting van ladingen worden de moleculaire ketens uitgebreid, wat de viscositeit van het systeem verhoogt en een verdikt effect produceert. Soms is het molecuulgewicht echter te groot vanwege de werking van het verknopingsmiddel. Tijdens het expansieproces van de moleculaire keten is de moleculaire keten niet goed gedispergeerd in een korte periode. Tijdens het langdurige opslagproces wordt de moleculaire keten geleidelijk uitgerekt, wat na het beschrijven van viscositeit met zich meebrengt. Omdat er weinig hydrofobe monomeren in de moleculaire keten van dit soort verdikkingsmiddel zijn, is het bovendien niet eenvoudig om hydrofobe complexering tussen moleculen te genereren, voornamelijk om intramoleculaire wederzijdse adsorptie te maken, dus dit soort verdikkingsversterker heeft een lage verdikking efficiëntie, dus wordt het zelden alleen gebruikt. Het wordt voornamelijk gebruikt in combinatie met andere verdikkingsmiddelen.
B. Associatie (Concord) Type Alkali Zwelling Dikker:
Dit soort verdikkingsmiddel heeft nu veel variëteiten vanwege de selectie van associatieve monomeren en het ontwerp van de moleculaire structuur. De hoofdketenstructuur is ook voornamelijk samengesteld uit methacrylzuur en ethylacrylaat, en de associatieve monomeren zijn als antennes in de structuur, maar slechts een kleine hoeveelheid verdeling. Het zijn deze associatieve monomeren zoals Octopus -tentakels die de belangrijkste rol spelen in de verdikkingefficiëntie van de verdikkingsmiddel. De carboxylgroep in de structuur wordt geneutraliseerd en zoutvormend, en de moleculaire ketting is ook als een gewone alkali-welleerbare verdikkingsmiddel. Dezelfde ladingsafstoting treedt op, zodat de moleculaire keten zich ontvouwt. Het associatieve monomeer erin breidt ook uit met de moleculaire keten, maar de structuur bevat zowel hydrofiele ketens als hydrofobe ketens, dus een grote micellaire structuur vergelijkbaar met oppervlakteactieve stoffen zal worden gegenereerd in het molecuul of tussen moleculen. Deze micellen worden geproduceerd door de wederzijdse adsorptie van associatie -monomeren, en sommige associatie -monomeren adsorberen elkaar door het overbrugging van emulsiedeeltjes (of andere deeltjes). Nadat de micellen zijn geproduceerd, repareren ze de emulsiedeeltjes, watermoleculendeeltjes of andere deeltjes in het systeem in een relatief statische toestand, net als de omheining -beweging, zodat de mobiliteit van deze moleculen (of deeltjes) wordt verzwakt en de viscositeit van het systeem neemt toe. Daarom is de verdikkingsefficiëntie van dit type verdikkingsmiddel, vooral in latexverf met een hoog emulsiegehalte, veel superieur aan die van gewone alkali-welleerbare verdikkingsmiddelen, dus het wordt veel gebruikt in latexverf. De belangrijkste productvertegenwoordiger Het type is TT-935.
(5) Associatief polyurethaan (of polyether) verdikking en nivelleringsmiddel:
Over het algemeen hebben verdikkingsmiddelen een zeer hoog molecuulgewicht (zoals cellulose en acrylzuur), en hun moleculaire ketens zijn uitgerekt in waterige oplossing om de viscositeit van het systeem te vergroten. Het molecuulgewicht van polyurethaan (of polyether) is erg klein en vormt voornamelijk een associatie door de interactie van de van der Waals -kracht van het lipofiele segment tussen moleculen, maar deze associatiekracht is zwak en de associatie kan onder bepaalde externe kracht worden gemaakt. Scheiding, waardoor de viscositeit wordt verminderd, is bevorderlijk voor het nivelleren van de coatingfilm, zodat het de rol van nivelleringsagent kan spelen. Wanneer de afschuifkracht wordt geëlimineerd, kan deze snel de associatie hervatten en stijgt de viscositeit van het systeem. Dit fenomeen is gunstig om de viscositeit te verminderen en nivellering tijdens de constructie te vergroten; En nadat de afschuifkracht verloren is gegaan, zal de viscositeit onmiddellijk worden hersteld om de dikte van de coatingfilm te vergroten. In praktische toepassingen maken we ons meer zorgen over het verdikingseffect van dergelijke associatieve dikkers op polymeeremulsies. De belangrijkste latex -deeltjes van polymeer nemen ook deel aan de associatie van het systeem, zodat dit soort verdikkings- en nivelleringsmiddel ook een goed verdikking (of nivellering) effect heeft wanneer het lager is dan de kritische concentratie; Wanneer de concentratie van dit soort verdikkings- en nivelleermiddel wanneer deze hoger is dan de kritische concentratie in zuiver water, kan deze op zichzelf associaties vormen en de viscositeit snel stijgt. Daarom, wanneer dit soort verdikkings- en nivelleermiddel lager is dan de kritische concentratie, omdat de latexdeeltjes deelnemen aan gedeeltelijke associatie, hoe kleiner de deeltjesgrootte van de emulsie, hoe sterker de associatie en de viscositeit ervan zal toenemen met de toename van de hoeveelheid emulsie. Bovendien bevatten sommige dispergeermiddelen (of acryldikkers) hydrofobe structuren en hun hydrofobe groepen interageren met die van polyurethaan, zodat het systeem een grote netwerkstructuur vormt, die bevorderlijk is voor verdikking.
2. Effecten van verschillende verdikkingsmiddelen op weerstand van waterscheiding van latexverf
In het formuleringsontwerp van verf op waterbasis is het gebruik van verdikkers een zeer belangrijke link, die verband houdt met veel eigenschappen van latexverven, zoals constructie, kleurontwikkeling, opslag en uiterlijk. Hier richten we ons op de impact van het gebruik van dikkers op de opslag van latexverf. Uit de bovenstaande introductie kunnen we weten dat bentoniet en polycarboxyaten: verdikkers voornamelijk worden gebruikt in sommige speciale coatings, die hier niet zullen worden besproken. We zullen voornamelijk de meest gebruikte cellulose, alkali -zwelling en polyurethaan (of polyether) verdikkers bespreken, alleen en in combinatie, de weerstand van waterscheiding van latexverven beïnvloeden.
Hoewel het verdikken van alleen hydroxyethylcellulose ernstiger is in waterscheiding, is het gemakkelijk om gelijkmatig te roeren. Een enkel gebruik van alkali zwelling verdikking heeft geen waterscheiding en neerslag maar ernstige verdikking na verdikking. Een enkel gebruik van verdikking van polyurethaan, hoewel waterscheiding en post-dikke de verdikking niet ernstig is, maar het door het geproduceerde neerslag is relatief hard en moeilijk te roeren. En het neemt hydroxyethylcellulose en alkali zwelling verdikking, geen post-dikke, geen harde neerslag, gemakkelijk te roeren, maar er is ook een kleine hoeveelheid water. Wanneer echter hydroxyethylcellulose en polyurethaan worden gebruikt om te verdikken, is de waterscheiding het ernstigst, maar er is geen harde neerslag. Alkali-welleerbare verdikking en polyurethaan worden samen gebruikt, hoewel de waterscheiding in principe geen waterscheiding is, maar na verdikking, en het sediment aan de bodem is moeilijk te roeren gelijkmatig te roeren. En de laatste gebruikt een kleine hoeveelheid hydroxyethylcellulose met alkali -zwelling en polyurethaanverdikking om een uniforme toestand te hebben zonder neerslag en waterscheiding. Het is te zien dat het in het zuivere acrylemulsiesysteem met sterke hydrofobiciteit ernstiger is om de waterfase te verdikken met hydrofiele hydroxyethylcellulose, maar het kan gemakkelijk gelijkmatig worden geroerd. Het enkele gebruik van hydrofobe alkali-zwelling en polyurethaan (of hun verbinding) verdikking, hoewel de anti-waterscheidingsprestaties beter zijn, maar beide dikker worden, en als er neerslag is, wordt het harde neerslag genoemd, wat moeilijk te roeren is gelijkmatig te roeren. Het gebruik van verdikking van cellulose en polyurethaanverbinding, vanwege het verste verschil in hydrofiele en lipofiele waarden, resulteert in de ernstigste waterscheiding en neerslag, maar het sediment is zacht en gemakkelijk te roeren. De laatste formule heeft de beste anti-waterscheidingsprestaties vanwege een betere balans tussen hydrofiel en lipofiel. Natuurlijk moeten in het werkelijke formule -ontwerpproces de soorten emulsies en bevochtigings- en verspreidingsmiddelen en hun hydrofiele en lipofiele waarden ook worden overwogen. Alleen wanneer ze een goede balans bereiken, kan het systeem in een staat van thermodynamisch evenwicht zijn en een goede waterweerstand hebben.
In het verdikkingssysteem gaat de verdikking van de waterfase soms gepaard met de toename van de viscositeit van de oliefase. We geloven bijvoorbeeld over het algemeen dat cellulosisverdiking de waterfase verdikt, maar de cellulose wordt verdeeld in de waterfase
Posttijd: 14-2025