01 Vorwort
Der Verdickungsmittel ist eine Art rheologischer Additiv, die nicht nur die Beschichtung verdicken und während der Konstruktion durchhängen, sondern auch die Beschichtung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Speicherstabilität ausgeben kann. Der Verdickungsmittel hat die Eigenschaften einer kleinen Dosierung, der offensichtlichen Verdickung und des bequemen Gebrauchs und wird in Beschichtungen, Pharmazeutika, Druck und Färben, Kosmetik, Lebensmittelzusatz, Ölwiederherstellung, Papierherstellung, Lederverarbeitung und anderen Branchen häufig verwendet.
Verdickungsmittel werden nach verschiedenen Anwendungssystemen in ölige und wasserbasierte Systeme unterteilt, und die meisten Verdickungsmittel sind hydrophile Polymerverbindungen.
Gegenwärtig gibt es auf dem Markt viele Arten von Verdickungsmitteln. Gemäß der Zusammensetzung und dem Wirkmechanismus sind sie hauptsächlich in vier Arten unterteilt: Verdickungsmittel, Cellulose, Polyacrylat und assoziative Polyurethan -Verdickungsmittel.
02 Klassifizierung
Cellulosiker Verdicker
Cellulosische Verdicker haben eine lange Anamnese, und es gibt viele Sorten, darunter Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropyl -Methylcellulose usw., die früher der Mainstream von Verdickungen waren. Die am häufigsten verwendete davon ist Hydroxyethylcellulose.
Verdickungsmechanismus:
Der Verdickungsmechanismus der Celluloseverdickung ist, dass die hydrophobe Hauptkette und die umgebenden Wassermoleküle durch Wasserstoffbrückenbindungen assoziiert werden, was das Flüssigkeitsvolumen des Polymers selbst erhöht und den Raum für die freie Bewegung der Partikel verringert, wodurch die Viskosität des Systems erhöht wird. Die Viskosität kann auch durch die Verstrickung molekularer Ketten erhöht werden, was bei statischer und niedriger Scherung und niedriger Viskosität bei hoher Scherung eine hohe Viskosität aufweist. Dies liegt daran, dass bei statischen oder niedrigen Scherraten die Cellulosemolekülketten in einem ungeordneten Zustand sind, was das System hoch viskoös macht. Während bei hohen Scherraten sind die Moleküle parallel zur Flussrichtung ordentlich angeordnet und sind leicht miteinander zu gleiten, sodass die Systemviskosität sinkt.
Polyacrylverdicker
Polyacrylsäureverdicker, auch als Alkali -Schwellung (ASE) bekannt, ist im Allgemeinen eine Emulsion, die durch eine bestimmte Polymerisation durch (meth) Acrylsäure und Ethylacrylat hergestellt wird.
Die allgemeine Struktur des Alkali-senkbaren Verdickungsmittels beträgt:
Verdickungsmechanismus: Der Verdickungsmechanismus von Polyacrylsäureverdicker besteht darin, dass sich der Verdicker in Wasser löst, und durch die gleichgeschlechtliche elektrostatische Abstoßung von Carboxylationen erstreckt sich die molekulare Kette von einer helikalen Form zu einer Stabform, wodurch die Viskosität der Wasserphase erhöht wird. Darüber hinaus bildet es auch eine Netzwerkstruktur, indem es zwischen Latexpartikeln und Pigmenten überbrückt und die Viskosität des Systems erhöht.
Assoziative Polyurethan -Verdickung
Polyurethan-Verdicker, das als Heur bezeichnet wird, ist ein hydrophobe gruppenmodifizierte ethoxylierte Polyurethan-wasserlösliche Polymer, das zu einer nichtionischen assoziativen Verdickung gehört. Heur besteht aus drei Teilen: hydrophobe Gruppe, hydrophiler Kette und Polyurethangruppe. Die hydrophobe Gruppe spielt eine Assoziationsrolle und ist der entscheidende Faktor für die Verdickung, normalerweise Oleyl, Octadecyl, Dodecylphenyl, Nonylphenol usw. Die hydrophile Kette kann chemische Stabilität und Viskositätsstabilität liefern, die häufig verwendet werden, wie Polyoxyethylen und seine Derivatoren. Die Molekülkette von Heur wird durch Polyurethangruppen wie IPDI, TDI und HMDI erweitert.
Verdickungsmechanismus:
1) Das hydrophobe Ende des Moleküls assoziiert mit hydrophoben Strukturen wie Latexpartikeln, Tensiden und Pigmenten, um eine dreidimensionale Netzwerkstruktur zu bilden, die auch die Quelle mit hoher Scherviskosität ist;
2) Wie ein Tensid, wenn die Stromkonzentration höher ist als die kritische Mizellenkonzentration, werden Mizellen gebildet, und die mittlere Viskosität (1-100S-1) wird hauptsächlich von ihm dominiert;
3) Die hydrophile Kette des Moleküls wirkt auf die Wasserstoffbindung des Wassermoleküls, um das Verdickungsergebnis zu erzielen.
Anorganische Verdickung
Zu den anorganischen Verdickungsmitteln gehören hauptsächlich geschliffener weißer Carbonschwarz, Natriumbentonit, organischer Bentonit, Kieselgur Erde, Attapulgit, molekulares Sieb und Kieselgel.
Verdickungsmechanismus:
Hier ist der rheologische Mechanismus wie folgt:
Organischer Bentonit existiert normalerweise nicht in Form von Primärpartikeln, sondern ist im Allgemeinen ein Aggregat mehrerer Partikel. Primärpartikel können durch den Prozess der Benetzung, Verbreitung und Aktivierung erzeugt werden und bilden einen effizienten thixotropen Effekt.
Im polaren System bietet der polare Aktivator nicht nur chemische Energie, um dem organischen Bentonit zu helfen, sich zu dispergieren, sondern auch das darin enthaltene Wasser wandert in die Hydroxylgruppe am Rand der Bentonitflocken aus, um sie zu bilden. Sehen Sie, dass unzählige Bentonit die Flocken eine Gelstruktur bilden, und die Kohlenwasserstoffketten auf der Flockenoberfläche verdicken das System und erzeugen durch ihre starke Lösungsfähigkeit eine Gelstruktur. Unter der Wirkung der äußeren Kraft wird die Struktur zerstört und die Viskosität nimmt ab, und die äußere Kraft kehrt in den ursprünglichen Zustand zurück. Viskosität und Struktur.
03 Anwendung
Cellulosic -Verdicker -Cellulosic -Verdicker hat eine hohe Verdickungseffizienz, insbesondere für die Verdickung der Wasserphase; Es hat nur wenige Einschränkungen für Beschichtungen und wird weit verbreitet. Es kann in einem weiten pH -Bereich verwendet werden. Es gibt jedoch Nachteile wie schlechtes Nivellieren, mehr Spritzen während der Rollenbeschichtung, schlechter Stabilität und anfällig für mikrobielle Abbau. Da es unter hoher Scher und hoher Viskosität unter statischer und niedriger Scherung eine niedrige Viskosität aufweist, steigt die Viskosität nach dem Beschichten schnell an, was verhindern kann, dass das Schlägen abfällt, aber andererseits schlechtes Niveau.
Polyacrylsäure -Verdickung Polyacrylsäure -Verdicker hat eine starke Verdickung und Nivellierungseigenschaften, eine gute biologische Stabilität, ist jedoch empfindlich gegenüber pH -Wert und schlechter Wasserresistenz.
Die assoziative Struktur des assoziativen Polyurethanverdickers wird unter der Wirkung der Scherkraft zerstört und die Viskosität nimmt ab. Wenn die Scherkraft verschwindet, kann die Viskosität wiederhergestellt werden, was das Phänomen der SAG im Bauprozess verhindern kann. Und seine Viskositätserholung hat eine bestimmte Hysterese, die der Nivellierung des Beschichtungsfilms förderlich ist. Die relative molekulare Masse (Tausende bis Zehntausende) von Polyurethanverdickern ist viel niedriger als die relative molekulare Masse (Hunderttausende bis Millionen) der ersten beiden Arten von Verdickungsmitteln und fördert das Spritzen nicht. Die hohe Wasserlöslichkeit von Celluloseverdicker beeinflusst die Wasserbeständigkeit des Beschichtungsfilms, aber das Polyurethan -Verdickungsmolekül hat sowohl hydrophile als auch hydrophobe Gruppen, und die hydrophobe Gruppe hat eine starke Affinität mit der Matrix des Beschichtungsfilms und kann die Wasserbeständigkeit des Beschichtungsfilms verbessern. Da die Latexpartikel an der Assoziation teilnehmen, wird es keine Flockung geben, sodass der Beschichtungsfilm glatt sein und einen hohen Glanz hat.
Der anorganische Verdickungsverdicker-Bentonit-Verdicker auf Wasserbasis hat die Vorteile einer starken Verdickung, einer guten Thixotropie, einem weiten Bereich der pH-Wertanpassung und einer guten Stabilität. Da Bentonit jedoch ein anorganisches Pulver mit guter Lichtabsorption ist, kann es den Oberflächenglanz des Beschichtungsfilms erheblich reduzieren und wie ein Mattierungsmittel wirken. Bei der Verwendung von Bentonit in glänzender Latexfarbe sollte daher auf die Kontrolle der Dosierung beachtet werden. Die Nanotechnologie hat die Nanoskala anorganischer Partikel realisiert und anorganische Verdickungsmittel mit einigen neuen Eigenschaften ausgestattet.
Postzeit: Februar-22-2025