1. Arten von Verdickungen und Verdickungsmechanismus
(1) Anorganische Verdickung:
Anorganische Verdickungsmittel in Wasserbasissystemen sind hauptsächlich Tone. Wie: Bentonit. Kaolin und Kieselgur (die Hauptkomponente ist SiO2, die eine poröse Struktur aufweist) werden aufgrund ihrer Aufhängung manchmal als Hilfsdicker für Verdickungssysteme verwendet. Bentonit wird aufgrund seiner hohen Wasserbeschwerden häufiger eingesetzt. Bentonit (Bentonit), auch als Bentonit, Bentonit usw. bekannt. Das Hauptmineral von Bentonit ist Montmorillonit, das eine kleine Menge Alkali und alkalischem Erdmetall -wasser -Aluminosilikat -Mineralien enthält. (Na, Ca) (Al, Mg) 6 (Si4O10) 3 (OH) 6 • NH2O. Die Expansionsleistung von Bentonit wird durch die Expansionskapazität ausgedrückt, dh das Volumen von Bentonit nach Schwellungen in verdünnter Salzsäurelösung wird als Expansionskapazität bezeichnet, die in ml/gramm ausgedrückt wird. Nachdem der Bentonit -Verdickungsmittel Wasser und Schwellungen absorbiert, kann das Volumen mehrmals oder zehnmal erreichen, bevor es Wasser absorbiert, so dass es eine gute Suspension hat. Da es sich um ein Pulver mit einer feineren Partikelgröße handelt, unterscheidet es sich von anderen Pulvern im Beschichtungssystem. Der Körper hat eine gute Mischbarkeit. Darüber hinaus kann es während der Erzeugung von Suspendierung andere Pulver dazu bringen, einen bestimmten Anti-Stratifizierungseffekt zu erzielen. Daher ist es sehr hilfreich, die Speicherstabilität des Systems zu verbessern.
Viele Bentoniten auf Natriumbasis werden jedoch durch Natriumumwandlung aus Bentonit auf Kalziumbasis transformiert. Gleichzeitig wird eine große Anzahl positiver Ionen wie Kalziumionen und Natriumionen erzeugt. Wenn der Gehalt dieser Kationen im System zu hoch ist, wird eine große Menge an Ladungsneutralisierung auf den negativen Ladungen auf der Oberfläche der Emulsion erzeugt, sodass dies in gewissem Maße Nebenwirkungen wie Schwellungen und Flockung der Emulsion verursachen kann. Andererseits haben diese Kalziumionen auch Nebenwirkungen auf den Natriumsalz -Dispergiermittel (oder Polyphosphat -Dispergiermittel), was dazu führt, dass diese Dispergiermittel im Beschichtungssystem ausfällt, was schließlich zum Verlust der Dispersion führt, was die Beschichtung dicker, dicker oder noch dicker macht. Schwere Ausfällung und Flockung trat auf. Darüber hinaus basiert der Verdickungseffekt von Bentonit hauptsächlich auf dem Pulver, um Wasser zu absorbieren und sich auszudehnen, um die Aufhängung zu erzeugen, sodass das Beschichtungssystem einen starken thixotropen Effekt verleiht, der für Beschichtungen, die gute Level -Effekte erfordern, sehr ungünstig ist. Daher werden Bentonit-anorganische Verdickungsmittel in Latexfarben selten verwendet, und nur eine kleine Menge wird als Verdickungsmittel in niedriggradigen Latexfarben oder gebürsteten Latexfarben verwendet. In den letzten Jahren haben einige Daten jedoch gezeigt, dass Hemmings 'Bentone®lt. Der organisch modifizierte und raffinierte Hectorit hat eine gute Anti-Sedimentation- und Zerstäubungseffekte, wenn sie auf luftlose Sprühsysteme von Latexfarben angewendet werden.
(2) Cellulose:
Cellulose ist ein natürliches hohes Polymer, das durch die Kondensation von β-Glucose gebildet wird. Unter Verwendung der Eigenschaften der Hydroxylgruppe im Glukosylring kann Cellulose verschiedene Reaktionen erleben, um eine Reihe von Derivaten zu erzeugen. Unter ihnen werden Veresterungs- und Etherifizierungsreaktionen erhalten. Die Celluloseester- oder Cellulose -Ether -Derivate sind die wichtigsten Cellulose -Derivate. Häufig verwendete Produkte sind Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose usw. Da Carboxymethylcellulose Natriumionen enthält, die in Wasser leicht löslich sind, hat sie eine schlechte Wasserresistenz, und die Anzahl der Substituenten in seiner Hauptkette ist so gering, dass sie durch bakterielle Korrosion leicht zersetzt werden kann. Dies reduziert die Viskosität der Viskosität der wässrigen Lösung und liefert es, wenn sie in Läden in der Lösung in Lust und bei Lows verwendet werden. Die Wasserauflösungsrate von Methylcellulose ist im Allgemeinen geringfügig niedriger als die von Hydroxyethylcellulose. Darüber hinaus kann es während des Auflösungsprozesses eine kleine Menge unlöslicher Materie geben, die das Aussehen und das Gefühl des Beschichtungsfilms beeinflusst, sodass er selten in Latexfarbe verwendet wird. Die Oberflächenspannung der wässrigen Methyllösung ist jedoch geringfügig niedriger als die anderer wässriger Cellulose -Lösungen, sodass sie ein guter Cellulose -Verdicker ist, der in Kitt verwendet wird. Hydroxypropylmethylcellulose ist auch ein Celluloseverdicker, der im Kitt vorhanden ist, und wird nun hauptsächlich in einem Kitt (oder anderen anorganischen Bindemitteln) auf Zementbasis oder Kalkiumbasis auf Zementbasis verwendet. Hydroxyethylcellulose wird aufgrund seiner guten Wasserlöslichkeit und Wasserretention in Latexfarben häufig eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Cellulosen hat es weniger Einfluss auf die Aufführung des Beschichtungsfilms. Die Vorteile von Hydroxyethylcellulose umfassen eine hohe Pumpeffizienz, gute Kompatibilität, gute Speicherstabilität und eine gute pH -Stabilität der Viskosität. Die Nachteile sind eine schlechte Nivellierung der Fluidität und die schlechte Spritzwiderstand. Um diese Mängel zu verbessern, erschien hydrophobe Modifikation. Geschlechtsassoziierte Hydroxyethylcellulose (HEC) wie Natrosolplus330, 331
(3) Polycarboxylate:
In diesem Polycarboxylat ist das hohe Molekulargewicht ein Verdicker und das niedrige Molekulargewicht ist ein Dispergiermittel. Sie adsorbieren hauptsächlich Wassermoleküle in der Hauptkette des Systems, wodurch die Viskosität der dispergierten Phase erhöht wird. Darüber hinaus können sie auch auf der Oberfläche von Latexpartikeln adsorbiert werden, um eine Beschichtungsschicht zu bilden, die die Partikelgröße des Latex erhöht, die Hydratationsschicht des Latex und die Viskosität der inneren Phase des Latex erhöht. Diese Art von Verdickung hat jedoch eine relativ geringe Verdickungseffizienz und wird daher allmählich in Beschichtungsanwendungen beseitigt. Jetzt wird diese Art von Verdickung hauptsächlich bei der Verdickung der Farbpaste verwendet, da ihr Molekulargewicht relativ groß ist und daher für die Dispergierbarkeit und Speicherstabilität von Farbpaste hilfreich ist.
(4) Alkali-setzbarer Verdicker:
Es gibt zwei Haupttypen von Alkali-senkbaren Verdickungsmitteln: gewöhnliche Alkali-senkbare Verdickungsmittel und assoziative Alkali-senkbare Verdickungsmittel. Der größte Unterschied zwischen ihnen ist der Unterschied in den in der Hauptmolekülkette enthaltenen assoziierten Monomeren. Assoziative Alkali-senkbare Verdickungsmittel werden mit assoziativen Monomeren copolymerisiert, die sich in der Hauptkettenstruktur gegenseitig adsorbieren können. Nach der Ionisation in wässriger Lösung kann intra-molekularer oder intermolekularer Adsorption auftreten, was dazu führt, dass die Viskosität des Systems schnell ansteigt.
A. Gewöhnlicher Alkali-setzbarer Verdicker:
Der Hauptprodukt-Repräsentant der gewöhnlichen Alkali-setzbaren Verdickungsmittel ist ASE-60. ASE-60 übernimmt hauptsächlich die Copolymerisation von Methacrylsäure und Ethylacrylat an. Während des Copolymerisationsprozesses macht Methacrylsäure etwa 1/3 des Feststoffgehalts aus, da das Vorhandensein von Carboxylgruppen die molekulare Kette ein gewisses Maß an Hydrophilie aufweist und den Salzbildungsverfahren neutralisiert. Aufgrund der Abstoßung von Ladungen werden die molekularen Ketten erweitert, was die Viskosität des Systems erhöht und einen Verdickungseffekt erzeugt. Manchmal ist das Molekulargewicht aufgrund der Wirkung des Vernetzungsmittels jedoch zu groß. Während des Expansionsprozesses der molekularen Kette ist die molekulare Kette in kurzer Zeit nicht gut dispergiert. Während des langfristigen Speicherprozesses wird die molekulare Kette allmählich gedehnt, was die Viskosität nach der Verdickung bringt. Da es in der molekularen Kette dieser Art von Verdickung nur wenige hydrophobe Monomere gibt, ist es nicht einfach, eine hydrophobe Komplexierung zwischen Molekülen zu erzeugen, hauptsächlich, um intramolekulare gegenseitige Adsorption zu erzeugen, sodass diese Art von Verdickung eine niedrige Verdickungswirkungsgrad aufweist, sodass sie nur selten allein verwendet wird. Es wird hauptsächlich in Kombination mit anderen Verdickungsmitteln verwendet.
B. Assoziation (Concord) Typ Alkali Schwellung Verdicker:
Diese Art von Verdickung hat jetzt viele Sorten aufgrund der Auswahl assoziativer Monomere und der Gestaltung der molekularen Struktur. Die Hauptkettenstruktur besteht auch hauptsächlich aus Methacrylsäure und Ethylacrylat, und die assoziativen Monomere sind wie Antennen in der Struktur, aber nur eine kleine Menge an Verteilung. Es sind diese assoziativen Monomere wie Oktopus -Tentakel, die die wichtigste Rolle bei der Verdickungseffizienz des Verdickungsmittels spielen. Die Carboxylgruppe in der Struktur ist neutralisiert und salzbildend, und die molekulare Kette ist auch wie ein gewöhnlicher Alkali-senkbarer Verdickungsmittel. Die gleiche Ladungsabstoßung tritt auf, so dass sich die molekulare Kette entfaltet. Das assoziative Monomer in IT dehnt sich auch mit der molekularen Kette aus, aber seine Struktur enthält sowohl hydrophile Ketten als auch hydrophobe Ketten, sodass im Molekül oder zwischen Molekülen eine große mizellare Struktur ähnlich wie Tenside erzeugt wird. Diese Mizellen werden durch die gegenseitige Adsorption von Assoziationsmonomeren produziert, und einige Assoziationsmonomere adsorbieren sich gegenseitig durch die Überbrückungswirkung von Emulsionspartikeln (oder anderen Partikeln). Nachdem die Mizellen erzeugt wurden, reparieren sie die Emulsionspartikel, Wassermolekülpartikel oder andere Partikel im System in einem relativ statischen Zustand genau wie die Gehäusebewegung, so dass die Mobilität dieser Moleküle (oder Partikel) geschwächt und die Viskosität des Systems zunimmt. Daher ist die Verdickungseffizienz dieser Art von Verdickung, insbesondere in Latexfarbe mit hohem Emulsionsgehalt, der der gewöhnlichen Alkali-senkbaren Verdickungsmittel weit überlegen, sodass sie in Latexfarbe weit verbreitet ist. Der Hauptproduktvertreter Der Typ ist TT-935.
(5) Assoziative Polyurethan- (oder Polyether) -Verdickungs- und -gresotiermittel:
Im Allgemeinen haben Verdickungsmittel ein sehr hohes Molekulargewicht (z. B. Cellulose und Acrylsäure), und ihre molekularen Ketten sind in wässriger Lösung gedehnt, um die Viskosität des Systems zu erhöhen. Das Molekulargewicht von Polyurethan (oder Polyether) ist sehr klein und bildet hauptsächlich eine Assoziation durch die Wechselwirkung der Van der Waals -Kraft des lipophilen Segments zwischen Molekülen, diese Assoziationskraft ist jedoch schwach und die Assoziation kann unter einer bestimmten externen Kraft hergestellt werden. Die Trennung und die Verringerung der Viskosität ist der Nivellierung des Beschichtungsfilms förderlich, sodass sie die Rolle des Levelvermittlers spielen kann. Wenn die Scherkraft beseitigt wird, kann sie schnell die Assoziation wieder aufnehmen und die Viskosität des Systems steigt. Dieses Phänomen ist vorteilhaft, um die Viskosität zu verringern und das Niveau während des Baus zu erhöhen. Und nachdem die Scherkraft verloren gegangen ist, wird die Viskosität sofort wiederhergestellt, um die Dicke des Beschichtungsfilms zu erhöhen. In praktischen Anwendungen sind wir mehr besorgt über den Verdickungseffekt solcher assoziativen Verdickungsmittel auf Polymeremulsionen. Die wichtigsten Polymer -Latexpartikel beteiligen sich auch am Assoziation des Systems, so dass diese Art von Verdickungs- und Reichweite auch einen guten Verdickungswirkung (oder eine Nivellierung) aufweist, wenn sie niedriger als ihre kritische Konzentration ist. Wenn die Konzentration dieser Art von Verdickungs- und Nivellierungsmittel, wenn es höher ist als die kritische Konzentration in reinem Wasser, kann sie auch Assoziationen für sich bilden, und die Viskosität steigt rasch an. Wenn diese Art von Verdickungs- und Nivellierungsmittel niedriger ist als ihre kritische Konzentration, da die Latexpartikel an der Teil Assoziation beteiligt sind, ist die Partikelgröße der Emulsion umso stärker die Assoziation und ihre Viskosität erhöht sich mit zunehmender Emulsion. Darüber hinaus enthalten einige Dispergiermittel (oder Acrylverdicker) hydrophobe Strukturen, und ihre hydrophoben Gruppen interagieren mit denen von Polyurethan, so dass das System eine große Netzwerkstruktur bildet, die der Verdickung förderlich ist.
2. Auswirkungen verschiedener Verdickungsmittel auf die Wassertrennweite von Latexfarbe
Bei der Formulierungsdesign von Farben auf Wasserbasis ist die Verwendung von Verdickungsmitteln ein sehr wichtiges Glied, das mit vielen Eigenschaften von Latexfarben wie Konstruktion, Farbentwicklung, Lagerung und Aussehen zusammenhängt. Hier konzentrieren wir uns auf die Auswirkungen der Verwendung von Verdickungsmitteln auf die Lagerung von Latexfarbe. Aus der obigen Einführung können wir wissen, dass Bentonit und Polycarboxylate: Verdickungsmittel hauptsächlich in einigen speziellen Beschichtungen verwendet werden, die hier nicht besprochen werden. Wir werden hauptsächlich die am häufigsten verwendeten Cellulose-, Alkali -Schwellungen und Polyurethan- (oder Polyether) -Dickeer allein und in Kombination den Wassertrennwiderstand von Latexfarben beeinflussen.
Obwohl die Verdickung mit Hydroxyethylcellulose allein bei der Wassertrennung schwerwiegender ist, ist es leicht, gleichmäßig zu rühren. Die einzige Verwendung der Alkali -Schwellungsverdickung hat keine Wassertrennung und Ausfällung, aber eine schwerwiegende Verdickung nach der Verdickung. Die einzige Verwendung der Polyurethanverdickung, obwohl die Wassertrennung und das Nachdicken der Verdickung nicht schwerwiegend ist, aber der durch sie erzeugte Niederschlag relativ schwer und schwer zu rühren ist. Und es wird Hydroxyethylcellulose- und Alkali-Schwellungsverdickungsverbindung angewendet, kein Nachdick, ohne harte Niederschlag, leicht zu rühren, aber es gibt auch eine kleine Menge Wasser. Wenn jedoch Hydroxyethylcellulose und Polyurethan verwendet werden, um zu verdicken, ist die Wassertrennung die schwerwiegendste, aber es gibt keinen harten Niederschlag. Alkali-senkbare Verdickung und Polyurethan werden zusammen verwendet, obwohl die Wassertrennung im Grunde keine Wassertrennung ist, aber nach der Verdickung, und das Sediment am Boden ist schwer gleichmäßig zu rühren. Und der letzte verwendet eine kleine Menge Hydroxyethylcellulose mit Alkalischwellung und Polyurethanverdickung, um einen gleichmäßigen Zustand ohne Niederschlag und Wassertrennung zu haben. Es ist ersichtlich, dass es im reinen Acrylemulsionssystem mit starker Hydrophobizität schwerwiegender ist, die Wasserphase mit hydrophiler Hydroxyethylcellulose zu verdicken, aber es kann leicht gleichmäßig gerührt werden. Die einzelne Verwendung einer hydrophoben Alkalischwellung und der Polyurethan- (oder ihrer Verbindung) Verdickung, obwohl die Anti-Wasser-Trennleistung besser ist, aber beide danach verdicken, und wenn es Niederschläge gibt, wird sie als harter Niederschlag bezeichnet, was schwer zu rühren ist. Die Verwendung von Cellulose- und Polyurethanverbindungsverdickung aufgrund der am weitesten bestmöglichen Unterschiede in den hydrophilen und lipophilen Werten führt zu der schwerwiegendsten Wassertrennung und -fällung, aber das Sediment ist weich und leicht zu rühren. Die letzte Formel hat die beste Anti-Wasser-Trennleistung aufgrund eines besseren Gleichgewichts zwischen hydrophilisch und lipophil. Natürlich sollten im tatsächlichen Formel -Designprozess auch die Arten von Emulsionen, Benetzungs- und Dispergiermitteln sowie deren hydrophile und lipophile Werte berücksichtigt werden. Nur wenn sie ein gutes Gleichgewicht erreichen, kann das System in einem thermodynamischen Gleichgewicht sein und eine gute Wasserbeständigkeit haben.
Im Verdickungssystem wird die Verdickung der Wasserphase manchmal von der Erhöhung der Viskosität der Ölphase einhergeht. Zum Beispiel glauben wir im Allgemeinen, dass Celluloseverdicker die Wasserphase verdicken, die Cellulose jedoch in der Wasserphase verteilt ist
Postzeit: Februar 14-2025