1. Definicija i funkcija zgušnjivača
Aditivi koji mogu značajno povećati viskoznost vodenih boja nazivaju se zgušnjivači.
Debljanje igraju važnu ulogu u proizvodnji, skladištenju i izgradnji premaza.
Glavna funkcija zgušnjivača je povećati viskoznost premaza kako bi se ispunili zahtjevi različitih faza upotrebe. Međutim, viskoznost koja zahtijeva premaz u različitim fazama različita je. Npr.:
Tokom procesa skladištenja poželjno je imati visoku viskoznost kako bi se spriječilo da se pigment izmiri;
Tokom procesa izgradnje poželjno je imati umjerenu viskoznost kako bi se osiguralo da boja ima dobru četkicu bez pretjerane bojenje boje;
Nakon izgradnje nada se da se viskoznost može brzo vratiti u visoku viskoznost nakon kratkog zaostajanja (proces izravnavanja) kako bi se spriječilo zakrivanje.
Fluidnost vodenog premaza je ne-newtonovo.
Kada se viskoznost boje opada povećanjem sile smicanja, naziva se pseudoplastičnom tekućinom, a većina boje je pseudoplastična tekućina.
Kada se protok ponašanje pseudoplastične tekućine odnosi na njegovu povijest, odnosno, ovisan o vremenu, naziva se tiksotropnom tekućinom.
Prilikom proizvodnje premaza često svjesno pokušavamo napraviti premaze tiksotropnu, poput dodavanja dodataka.
Kada je tiksotropija premaza prikladna, može riješiti kontradikcije različitih faza premaza i zadovoljiti tehničke potrebe različitog viskoznosti premaza u skladištu, izravnavanju građevinarstva i faze sušenja.
Neki zgušnjivači mogu zadati boju visokim tiksotropijom, tako da ima veću viskoznost u mirovanju ili u niskoj smirivanju (poput skladištenja ili transporta), kako bi se spriječio pigment u boju da se složi u boji. I pod visokom brzinom smicanja (kao što je proces premaza), ima nisku viskoznost, tako da premaz ima dovoljan protok i izravnavanje.
Thixotropy predstavlja tiksotropni indeks TI i mjerio brookfield viskokommeta.
TI = viskoznost (mjerena na 6r / min) / viskoznost (mjerena na 60r / min)
2. Vrste zgušnjivača i njihovi učinci na svojstva premaza
(1) Vrste u pogledu hemijskog sastava, zgušnjivači su podijeljeni u dvije kategorije: organski i neorganski.
Anorganski tipovi uključuju bentonite, atapulgite, litijum magnezijum silikat, itd., Organske tipove poput metil celuloze, hidroksilata, polimetakrilata, akrilna kiselina ili metil akrilni homopolimer ili kopolimer i poliuretan itd.
Iz perspektive utjecaja na reološka svojstva premaza, zgušnjivači su podijeljeni u zgušnjivače i asocijacije. U pogledu zahtjeva za performanse, iznos zgušnjivača treba biti manji, a efekt zadebljanja je dobar; Nije lako eroksirati enzimi; Kada temperatura ili pH vrijednost sustava mijenjaju, viskoznost premaza neće biti značajno smanjena, a pigment i punilo neće biti flokulirani. ; Dobra stabilnost skladištenja; Dobra zadržavanje vode, nema očigledne fenomene pjene i ne štetni učinci na performanse filma za oblaganje.
①Cellulose zgušnjavač
Zgušnjivači celuloze koji se koriste u premazima uglavnom su metilceluloza, hidroksietilceluloza i hidroksipropilmetalcellulose, a posljednja dva češće se koriste.
Hidroksietil celuloza je proizvod dobiven zamjenom hidroksilnih grupa na svjetlosne jedinice prirodne celuloze hidroksietil grupama. Specifikacije i modeli proizvoda uglavnom se razlikuju u skladu sa stupnjem zamjene i viskoznosti.
Sorte hidroksietil celuloze također su podijeljene u normalnu vrstu rastvaranja, brzi disperzijski tip i vrstu biološke stabilnosti. Što se tiče metode upotrebe, hidroksietil celuloza može se dodati u različitim fazama u procesu proizvodnje premaza. Vrsta brzog raspršivanja može se dodati direktno u obliku suvog praha. Međutim, pH vrijednost sustava prije dodavanja trebala bi biti manja od 7, uglavnom, jer se hidroksietil celuloza rastvara polako pri malim pH vrijednosti, a ima dovoljno vremena da se voda infiltrira u unutrašnjost čestica, a zatim se povećava pH vrijednost za brzo rastvaranje. Odgovarajući koraci se mogu koristiti i za pripremu određene koncentracije ljepila i dodavanje je u sustav premaza.
Hidroksipropil metilcelluloza je proizvod dobiven zamjenom hidroksilne grupe na glukoznoj jedinici prirodne celuloze sa metoksijom, dok drugi dio zamjenjuje hidroksipropil grupi. Njegov efekt zadebljanja u osnovi je isti kao i hidroksietil celuloze. I otporan je na enzimsku degradaciju, ali njegova voda topivost nije jednako dobra kao hidroksietil celuloze, a ima nedostatak gela prilikom zagrevanja. Za površinski tretirani hidroksipropil metilceluloza, može se direktno dodati u vodu kada se koristi. Nakon miješanja i raspršivanja, dodajte alkalne tvari poput amonijačnog vode za podešavanje pH vrijednosti na 8-9, a pomiješajte dok se potpuno ne otopi. Za hidroksipropil metilceluloza bez površinskog tretmana može se namočiti i nataknuti vrućom vodom iznad 85 ° C prije upotrebe, a zatim se ohladi na sobnu temperaturu, a zatim se miješati sa hladnom vodom ili ledenom vodom da bi ga u potpunosti rastopio.
②inorganski zgušnjivač
Ova vrsta zgušnjivača uglavnom su aktivirani glineni proizvodi, poput bentonita, magnezijuma aluminijumske silikatne gline itd. Okazuje se u tome, osim efekta zadebljanja, također ima dobar efekt suspenzije, može spriječiti da tone i neće utjecati na vodootpornost premaza. Nakon što se premaz osuši i formira u film, djeluje kao punilo u filmu premaza, itd. Nepovoljni faktor je da će značajno utjecati na izravnavanje premaza.
③ Sintetički prodenac polimera
Debljanje od sintetičkih polimera uglavnom se koriste u akril i poliuretanskom (asocijativnim zgušnjivačima). Akrilni zgušnjivači uglavnom su akrilni polimeri koji sadrže karboksilne grupe. U vodi s pH vrijednošću od 8-10, karboksilna grupa koja se distribuira i postaje otečena; Kada je pH vrijednost veća od 10, otopi se u vodi i gubi efekt zadebljanja, tako da je efekt zadebljanja vrlo osjetljiv na pH vrijednost.
Mehanizam zadebljanje akrilata je da se njegove čestice mogu pridružiti na površini čestica lateksa u boji i formirati sloj premaza nakon lužnog naleta, koji povećava jačinu čestica lateksa, a povećava viskoznost sustava boja. ; Drugo, oticanje zgušnjivača povećava viskoznost vodene faze.
(2) Uticaj zgušnjivača na svojstva premaza
Učinak vrste zgušnjivača na reološka svojstva premaza je sljedeći:
Kada se iznos zgušnjivača poveća, statička viskoznost boje znatno se povećava, a trend promjene viskoznosti u osnovi je dosljedan kada je izložen vanjskoj snazi.
Sa efektom zgušnjivača, viskoznost boje se brzo spušta kada je izložena smicanju sile, pokazujući pseudoplastičnost.
Korištenje hidrofobično modificiranog zgušnjivača celuloze (poput EBB451FQ), pri visokim brzinama smicanja, viskoznost je i dalje velika kada je iznos velik.
Korištenje asocijativnih poliuretanskih zgušnjivača (poput WT105A), pri visokim brzinama smicanja, viskoznost je i dalje velika kada je iznos velik.
Korištenje akrilnih zgušnjivača (poput ASE60), mada se statička viskoznost brzo raste kada je iznos velik, viskoznost se brzo smanjuje po većoj brzini.
3. Asocijativni zgušnjivač
(1) mehanizam zadebljanja
Celulozni eter i akrilni zgušnjivači akrila mogu zadebljavati samo fazu vode, ali nemaju efekt zadebljanja na ostale komponente u boji na bazi vode, niti mogu uzrokovati značajnu interakciju između pigmenata u boji i česticama emulzije, pa se ne može prilagoditi reologiju boje.
Asocijativni zgušnjavači karakterizirani su u tome da su pored zgušnjavanja hidratacije, također zgušnjavali udruženja između sebe, s raširenim česticama i drugim komponentama u sustavu. Ovo udruženje distrizorira se na visokim brzinama i ponovno saradnike pri niskim shitnim stopama, omogućavajući prilagođavanje reologije premaza.
Mehanizam zadebljanje asocijativnog zgušnjivača je da je njegova molekula linearni hidrofilni lanac, polimerni spoj s lipofilnim grupama na oba kraja, odnosno ima hidrofilne i hidrofobne grupe u strukturi, tako da ima karakteristike molekula surfaktanata. Priroda. Takvi molekuli zadebljavača ne mogu samo hidratizirati i nabunjati da zgusne vodenu fazu, već i oblikuju micele kada koncentracija njenog vodenog rješenja prelazi određenu vrijednost. Micele se mogu povezati s polimernim česticama emulzije i čestica pigmenta koji su se raspastili za oblikovanje trodimenzionalne mrežne strukture i međusobno su povezane i zapletene za povećanje viskoznosti sistema.
Ono što je važnije je da su ove udruženja u stanju dinamičke ravnoteže, a oni pridruženi miceli mogu prilagoditi svoje položaje kada su izloženi vanjskim silama, tako da premaz ima svojstva za izravnavanje. Pored toga, budući da molekula ima nekoliko micela, ova struktura smanjuje tendenciju molekula vode da se migriraju i na taj način povećava viskoznost vodene faze.
(2) ulogu u premazima
Većina asocijativnih zgušnjivača su poliuretane, a njihove relativne molekularne težine su između 103-104 naloga veličine, dva reda veličine niže od obične poliakrilne kiseline i zgušnjice celuloze s relativnim molekularnim težinama između 105-106. Zbog male molekularne težine, efektivna količina povećanja nakon hidratacije je manja, tako da je njegova krivulja viskoznosti ravnala od ne-asocijativnih zgušnjivača.
Zbog male molekularne težine asocijativnog zgušnjivača, njegova intermolekularna zapletanja u vodnoj fazi je ograničena, tako da njen efekat zadebljanja na vodenu fazu nije značajna. U niskom rasponu smicanja, pretvorbu molekula između molekula više je od uništavanja udruženja između molekula, cijeli sustav održava svojstvenu državu suspenziju i disperziju, a viskoznost je blizu viskoznosti disperzijskog medija (vode). Stoga, asocijativni zgušnjivač čini sustav na bazi vode izlaganja nižom prividnom viskoznostima kada se nalazi u niskoj regijama smicanja.
Asocijativni zgušnjivači povećavaju potencijalnu energiju između molekula zbog udruženja između čestica u raspršenoj fazi. Na ovaj način je potrebno više energije za razbijanje udruženja između molekula pri visokim specijskim stopama, a škare potrebna za postizanje istog smicanja namijenjena je i veća, tako da sustav pokazuje veću brzinu smicanja na visokim brzinama. Prividna viskoznost. Veća viskoznost visokog smicanja i niže viskoznost nižeg smicanja mogu se samo nadoknaditi zbog nedostatka uobičajenih zgušnjivača u reološkim svojstvima boje, odnosno dva zgušnjivača mogu se koristiti u kombinaciji za podešavanje fluidnosti boje lateksa. Promjenjivi performanse kako bi se zadovoljili sveobuhvatni zahtjevi premaz u protok debelog filma i premaza.
Vrijeme objavljivanja: Nov-24-2022