1. Biezinātāja definīcija un funkcija
Piedevas, kas var ievērojami palielināt uz ūdens bāzes krāsu viskozitāti, sauc par sabiezētājiem.
Biezinātājiem ir liela nozīme pārklājumu ražošanā, glabāšanā un būvēšanā.
Biezinātāja galvenā funkcija ir palielināt pārklājuma viskozitāti, lai tā atbilstu dažādu lietošanas posmu prasībām. Tomēr viskozitāte, kas nepieciešama pārklājumam dažādos posmos, ir atšķirīga. Piemēram:
Uzglabāšanas procesa laikā ir vēlams, lai būtu augsta viskozitāte, lai novērstu pigmenta apmešanos;
Būvniecības procesa laikā ir vēlams, lai būtu mērena viskozitāte, lai pārliecinātos, ka krāsai ir laba tīrīšana bez pārmērīgas krāsas krāsošanas;
Pēc būvniecības tiek cerēts, ka viskozitāte var ātri atgriezties pie augstas viskozitātes pēc īsa laika nobīdes (izlīdzināšanas process), lai novērstu sagging.
Ūdens pārklājumu plūstamība ir ne-Ņūtona.
Kad krāsas viskozitāte samazinās, palielinoties bīdes spēkam, to sauc par pseidoplastisku šķidrumu, un lielākā daļa krāsas ir pseidoplastisks šķidrums.
Ja pseidoplastiskā šķidruma plūsmas izturēšanās ir saistīta ar tā vēsturi, tas ir, tas ir atkarīgs no laika, to sauc par tiksotropisku šķidrumu.
Ražošanas pārklājumos mēs bieži apzināti cenšamies padarīt pārklājumus tiksotropus, piemēram, pievienojot piedevas.
Ja ir piemērota pārklājuma tiksotropija, tā var atrisināt dažādu pārklājuma posmu pretrunas un apmierināt pārklājuma dažādu viskozitātes tehniskās vajadzības uzglabāšanas, celtniecības izlīdzināšanas un žāvēšanas posmos.
Daži sabiezētāji var apveltīt krāsu ar augstu tiksotropiju, lai tai būtu augstāka viskozitāte miera stāvoklī vai ar zemu bīdes ātrumu (piemēram, uzglabāšana vai pārvadāšana), lai novērstu pigmenta krāsā nokārtošanu. Un ar augstu bīdes ātrumu (piemēram, pārklājuma procesu) tai ir zema viskozitāte, tāpēc pārklājumam ir pietiekama plūsma un izlīdzināšana.
Tiksotropiju attēlo tiksotropiskais indekss Ti un mēra ar Brukfīldas Viscometer.
Ti = viskozitāte (mēra ar 6R/min)/viskozitāte (mēra ar 60r/min)
2. Biezinātāju veidi un to ietekme uz pārklājuma īpašībām
(1) veidi ķīmiskā sastāva izteiksmē, sabiezētāji tiek sadalīti divās kategorijās: organiskajā un neorganiskajā.
Neorganiskie tipi ir bentonīts, attapulgīts, alumīnija magnija silikāts, litija magnija silikāts utt., Organiski tipi, piemēram, metilceluloze, hidroksietilskābe vai metilakrilisks homopolimērs vai kopolimērs un poliuretāns.
No pārklājuma ietekmes uz pārklājumu reoloģiskajām īpašībām sabiezētāji tiek sadalīti tiksotropos sabiezētājus un asociatīvos sabiezētājus. Runājot par veiktspējas prasībām, biezinātāja daudzumam jābūt mazākam, un sabiezēšanas efekts ir labs; Fermenti to nav viegli iznīcināt; Kad mainās sistēmas temperatūra vai pH vērtība, pārklājuma viskozitāte netiks ievērojami samazināta, un pigments un pildviela netiks flokulēta. ; Laba uzglabāšanas stabilitāte; Laba ūdens aizture, nav acīmredzamas putojošas parādības un nav nelabvēlīgas ietekmes uz pārklājuma filmas izpildi.
①celulozes biezinātājs
Celulozes sabiezētāji, ko izmanto pārklājumos, galvenokārt ir metilceluloze, hidroksietilceluloze un hidroksipropilmetilcelluloze, un pēdējos divus biežāk izmanto.
Hidroksietilceluloze ir produkts, kas iegūts, aizstājot hidroksilgrupas dabiskās celulozes glikozes vienībās ar hidroksietilgrupām. Produktu specifikācijas un modeļi galvenokārt tiek atšķirti atbilstoši aizvietošanas un viskozitātes pakāpei.
Hidroksietiletil celulozes šķirnes ir sadalītas arī normālā izšķīšanas tipā, ātrās izkliedes tipā un bioloģiskās stabilitātes tipā. Ciktāl tas attiecas uz lietošanas metodi, hidroksietilcelulozi var pievienot dažādos pārklājuma ražošanas procesa posmos. Ātru izspiešanas veidu var pievienot tieši sausa pulvera formā. Tomēr sistēmas pH vērtībai pirms pievienošanas vajadzētu būt mazākam par 7, galvenokārt tāpēc, ka hidroksietileluloze lēnām izšķīst ar zemu pH vērtību, un ir pietiekami daudz laika, lai ūdens varētu iefiltrēties daļiņu iekšpusē, un tad pH vērtība tiek palielināta, lai tā ātri izšķīst. Atbilstošās darbības var izmantot arī, lai sagatavotu noteiktu līmes šķīduma koncentrāciju un pievienotu to pārklājuma sistēmai.
Hidroksipropilmetilceluloze ir produkts, kas iegūts, aizstājot hidroksilgrupu dabiskās celulozes glikozes vienībā ar metoksi grupu, bet otru daļu aizstāj ar hidroksipropilgrupu. Tās sabiezēšanas efekts būtībā ir tāds pats kā hidroksietilcelulozei. Un tā ir izturīga pret fermentatīvo noārdīšanos, bet tā šķīdība ūdenī nav tik laba kā hidroksietilelulozes gadījumā, un tai ir neizdevīga želejas trūkums, kad to karsē. Ar virsmu apstrādātai hidroksipropilmetilcelulozei to var tieši pievienot ūdenim, ja to lieto. Pēc maisīšanas un izkliedes pievienojiet sārmainas vielas, piemēram, amonjaka ūdeni, lai pH vērtību pielāgotu līdz 8-9, un samaisiet, līdz pilnībā izšķīst. Hidroksipropilmetilcelulozes gadījumā bez virsmas apstrādes to pirms lietošanas var iemērc un pietūkot ar karstu ūdeni virs 85 ° C un pēc tam atdzesēt līdz istabas temperatūrai, pēc tam maisa ar aukstu ūdeni vai ledus ūdeni, lai to pilnībā izšķīdinātu.
②inorganisks biezinātājs
Šāda veida biezinātājs galvenokārt ir daži aktivizēti māla produkti, piemēram, bentonīts, magnija alumīnija silikāta māls utt. Tas ir raksturīgs ar to, ka papildus sabiezēšanas efektam tam ir arī labs suspensijas efekts, tas var novērst grimšanu un neietekmēs pārklājuma ūdens izturību. Pēc tam, kad pārklājums ir žāvēts un izveidots filmā, tas darbojas kā pildviela pārklājuma filmā utt. Nelabvēlīgais faktors ir tas, ka tas ievērojami ietekmēs pārklājuma izlīdzināšanu.
③ sintētiskā polimēra biezinātājs
Sintētisko polimēru sabiezētājus lielākoties izmanto akrila un poliuretānā (asociatīvie sabiezētāji). Akrila sabiezētāji galvenokārt ir akrila polimēri, kas satur karboksilgrupas. Ūdenī ar pH vērtību 8-10 karboksilgrupa atdalās un kļūst pietūkušas; Kad pH vērtība ir lielāka par 10, tā izšķīst ūdenī un zaudē sabiezēšanas efektu, tāpēc sabiezēšanas efekts ir ļoti jutīgs pret pH vērtību.
Akrilāta biezinātāja sabiezēšanas mehānisms ir tāds, ka tā daļiņas var adsorbēt uz krāsas lateksa daļiņu virsmas un veidot pārklājuma slāni pēc sārmu pietūkuma, kas palielina lateksa daļiņu tilpumu, kavē daļiņu Brauna kustību un palielina krāsu sistēmas viskozitāti. ; Otrkārt, biezinātāja pietūkums palielina ūdens fāzes viskozitāti.
(2) Biezinātāja ietekme uz pārklājuma īpašībām
Biezinātāja veida ietekme uz pārklājuma reoloģiskajām īpašībām ir šāda:
Kad palielinās biezinātāja daudzums, krāsas statiskā viskozitāte ievērojami palielinās, un viskozitātes maiņas tendence būtībā ir konsekventa, ja to pakļauts ārējam bīdes spēkam.
Ar biezinātāja iedarbību krāsas viskozitāte strauji samazinās, kad to pakļauj bīdes spēkam, parādot pseidoplastiskumu.
Izmantojot hidrofobiski modificētu celulozes biezinātāju (piemēram, EBS451FQ), ar lielu bīdes ātrumu viskozitāte joprojām ir augsta, kad daudzums ir liels.
Izmantojot asociatīvo poliuretāna sabiezētājus (piemēram, WT105A), ar lielu bīdes ātrumu viskozitāte joprojām ir augsta, ja daudzums ir liels.
Izmantojot akrila sabiezētājus (piemēram, ASE60), kaut arī statiskā viskozitāte strauji palielinās, kad daudzums ir liels, viskozitāte strauji samazinās ar lielāku bīdes ātrumu.
3. Asociatīvais biezinātājs
(1) sabiezēšanas mehānisms
Celulozes ēteris un sārmaini-peldējamais akrils sabiezētāji var tikai sabiezēt ūdens fāzi, bet tiem nav sabiezējošas ietekmes uz citām sastāvdaļām ūdens bāzes krāsā, kā arī nevar izraisīt ievērojamu mijiedarbību starp krāsas pigmentiem un emulsijas daļiņām, tāpēc krāsas reoloģiju nevar pielāgot.
Asociatīvie sabiezētāji ir raksturīgi ar to, ka papildus sabiezēšanai, izmantojot hidratāciju, tie arī sabiezē, izmantojot asociācijas savā starpā, ar izkliedētām daļiņām un ar citām sistēmas sastāvdaļām. Šī asociācija norobežojas ar lieliem bīdes ātrumiem un atkārtoti asociējas ar zemu bīdes ātrumu, ļaujot pielāgot pārklājuma reoloģiju.
Asociatīvā biezinātāja sabiezēšanas mehānisms ir tāds, ka tās molekula ir lineāra hidrofīla ķēde, polimēra savienojums ar lipofīlām grupām abos galos, tas ir, tam ir hidrofīlas un hidrofobiskas grupas struktūrā, tāpēc tam ir virsmaktīvo vielu molekulu īpašības. daba. Šādas biezinātāja molekulas var ne tikai hidratēt un uzbriest, lai sabiezētu ūdens fāzi, bet arī veidot micellas, ja tā ūdens šķīduma koncentrācija pārsniedz noteiktu vērtību. Micellas var asociēties ar emulsijas polimēru daļiņām un pigmenta daļiņām, kas ir adsorbētas izkliedējošā, lai veidotu trīsdimensiju tīkla struktūru, un ir savstarpēji savienotas un sapinušās, lai palielinātu sistēmas viskozitāti.
Vēl svarīgāk ir tas, ka šīs asociācijas atrodas dinamiskā līdzsvara stāvoklī, un ar tām saistītās micellas var pielāgot savas pozīcijas, ja tās pakļautas ārējiem spēkiem, lai pārklājumam būtu izlīdzināšanas īpašības. Turklāt, tā kā molekulai ir vairākas micellas, šī struktūra samazina ūdens molekulu tendenci migrēt un tādējādi palielina ūdens fāzes viskozitāti.
(2) loma pārklājumos
Lielākā daļa asociatīvo sabiezētāju ir poliuretāni, un to relatīvā molekulmasa ir no 103 līdz 104 lieluma pakāpei, diviem lielumiem zemāk nekā parastā poliakrilskābe un celuloze sabiezēja ar relatīvo molekulmasu no 105-106. Sakarā ar zemu molekulmasu, efektīvais tilpuma pieaugums pēc hidratācijas ir mazāks, tāpēc tās viskozitātes līkne ir glaimāka nekā nesaistīto sabiezētājiem.
Sakarā ar asociatīvā biezinātāja zemo molekulmasu, tā starpmolekulārā sapīšanās ūdens fāzē ir ierobežota, tāpēc tā sabiezējošā iedarbība uz ūdens fāzi nav nozīmīga. Zema bīdes ātruma diapazonā asociācijas konvertēšana starp molekulām ir vairāk nekā asociācijas iznīcināšana starp molekulām, visa sistēma uztur raksturīgu suspensijas un izkliedes stāvokli, un viskozitāte ir tuvu izkliedes vides viskozitātei (ūdens). Tāpēc asociatīvais biezinātājs padara uz ūdens bāzes krāsu sistēmu zemāku redzamo viskozitāti, kad tā ir zema bīdes ātruma reģionā.
Asociatīvie sabiezētāji palielina potenciālo enerģiju starp molekulām sakarā ar saistību starp daļiņām izkliedētā fāzē. Tādā veidā ir nepieciešams vairāk enerģijas, lai izjauktu saistību starp molekulām ar lielu bīdes ātrumu, un arī bīdes spēks, kas nepieciešams, lai sasniegtu tādu pašu bīdes celmu, ir arī lielāks, tāpēc sistēmai ir lielāks bīdes ātrums ar lielu bīdes ātrumu. Acīmredzama viskozitāte. Augstas augstas bīdes viskozitāte un zemas zemas bīdes viskozitāte var vienkārši kompensēt parasto sabiezētāju trūkumu krāsas reoloģiskajās īpašībās, tas ir, abus sabiezētājus var izmantot kombinācijā, lai pielāgotu lateksa krāsas plūstamību. Mainīga veiktspēja, lai atbilstu visaptverošajām prasībām, kas saistītas ar pārklājumu biezā plēvē un pārklājuma plēves plūsmā.
Pasta laiks: 24.-2022. Novembris