1. Tipos de espesores y mecanismo de engrosamiento
(1) espesante inorgánico:
Los espesantes inorgánicos en los sistemas a base de agua son principalmente arcillas. Como: bentonita. La caolina y la tierra diatomeas (el componente principal es SiO2, que tiene una estructura porosa) a veces se usan como espesantes auxiliares para los sistemas de espesamiento debido a sus propiedades de suspensión. La bentonita se usa más ampliamente debido a su alta calificación de agua. Bentonita (bentonita), también conocida como bentonita, bentonita, etc., el principal mineral de bentonita es la montmorillonita que contiene una pequeña cantidad de alcalí y alcalino metálico metal de metal de aluminosilicato hidráulico, pertenecientes al grupo de aluminosilicatos, su fórmula química general es: (Na, Ca) (Al, Mg) 6 (Si4O10) 3 (OH) 6 • NH2O. El rendimiento de expansión de la bentonita se expresa por capacidad de expansión, es decir, el volumen de bentonita después de la hinchazón en solución diluida de ácido clorhídrico se llama capacidad de expansión, expresada en ml/gramo. Después de que el espesante de bentonita absorbe agua y se hincha, el volumen puede alcanzar varias o diez veces que antes de absorber el agua, por lo que tiene una buena suspensión, y debido a que es un polvo con un tamaño de partícula más fino, es diferente de otros polvos en el sistema de recubrimiento. El cuerpo tiene una buena miscibilidad. Además, mientras produce suspensión, puede impulsar otros polvos para producir un cierto efecto anti-estratificación, por lo que es muy útil mejorar la estabilidad de almacenamiento del sistema.
Pero muchas bentonitas a base de sodio se transforman de la bentonita a base de calcio a través de la conversión de sodio. Al mismo tiempo de sodiumización, se producirá una gran cantidad de iones positivos como iones de calcio e iones de sodio. Si el contenido de estos cationes en el sistema es demasiado alto, se generará una gran cantidad de neutralización de carga en las cargas negativas en la superficie de la emulsión, por lo que hasta cierto punto, puede causar efectos secundarios como la hinchazón y la floculación de la emulsión. Por otro lado, estos iones de calcio también tendrán efectos secundarios en la dispersante de sal de sodio (o dispersante de polifosfato), lo que hace que estos dispersantes precipiten en el sistema de recubrimiento, lo que eventualmente conduce a la pérdida de dispersión, lo que hace que el recubrimiento sea más grueso, más grueso o incluso más grueso. Se produjo precipitación severa y floculación. Además, el efecto de engrosamiento de la bentonita se basa principalmente en el polvo para absorber el agua y expandirse para producir suspensión, por lo que traerá un fuerte efecto tixotrópico al sistema de recubrimiento, que es muy desfavorable para recubrimientos que requieren buenos efectos de nivelación. Por lo tanto, los espesantes inorgánicos de bentonita rara vez se usan en pinturas de látex, y solo se usa una pequeña cantidad como espesantes en pinturas de látex de bajo grado o pinturas de látex cepilladas. Sin embargo, en los últimos años, algunos datos han demostrado que Bentone®LT de Hemmings. La hectorita modificada y refinada orgánicamente tiene buenos efectos anti-sedimentación y atomización cuando se aplica a los sistemas de pulverización sin aire de pintura de látex.
(2) Celulosa:
La celulosa es un polímero alto natural formado por la condensación de β-glucosa. Usando las características del grupo hidroxilo en el anillo de glucosilo, la celulosa puede sufrir varias reacciones para producir una serie de derivados. Entre ellos, se obtienen reacciones de esterificación y eterificación. El éster de celulosa o los derivados de éter de celulosa son los derivados de celulosa más importantes. Los productos de uso común son la carboximetilcelulosa, la hidroxietilcelulosa, la metilcelulosa, la hidroxipropil metilelulosa, etc. Debido a que la carboximetilcelulosa contiene iones de sodio que son fácilmente solubles en el agua, tiene poca resistencia al agua, y el número de sustituyentes en su cadena principal es pequeño, por lo que se descompone fácilmente por la corrosión bacteriana, reduciendo la viscosidad de la solución acuosa y lo hace sencillo, etc., etc. Phenomenon, usado raramente en la pintura de late, usado en baja gran cantidad de alcohol glue y coma de globo. La velocidad de disolución de agua de metilcelulosa es generalmente ligeramente más baja que la de la hidroxietilcelulosa. Además, puede haber una pequeña cantidad de materia insoluble durante el proceso de disolución, lo que afectará la apariencia y la sensación de la película de recubrimiento, por lo que rara vez se usa en pintura de látex. Sin embargo, la tensión superficial de la solución acuosa metil es ligeramente menor que la de otras soluciones acuosas de celulosa, por lo que es un buen espesante de celulosa utilizado en masilla. La hidroxipropil metilcelulosa también es un espesante de celulosa ampliamente utilizado en el campo de la masilla, y ahora se usa principalmente en masilla a base de cemento o basada en calcio (u otros aglutinantes inorgánicos). La hidroxietilcelulosa se usa ampliamente en los sistemas de pintura de látex debido a su buena solubilidad en agua y retención de agua. En comparación con otras celulosas, tiene menos efecto en el rendimiento de la película de recubrimiento. Las ventajas de la hidroxietilcelulosa incluyen alta eficiencia de bombeo, buena compatibilidad, buena estabilidad de almacenamiento y buena estabilidad de pH de la viscosidad. Las desventajas son la mala fluidez de nivelación y la mala resistencia a las salpicaduras. Para mejorar estas deficiencias, ha aparecido una modificación hidrofóbica. Hidroxietilicelulosa (HEC) asociada al sexo como Natrosolplus330, 331
(3) Policarboxilates:
En este policarboxilato, el alto peso molecular es un espesante, y el bajo peso molecular es un dispersante. Principalmente adsorben las moléculas de agua en la cadena principal del sistema, lo que aumenta la viscosidad de la fase dispersa; Además, también pueden adsorberse en la superficie de las partículas de látex para formar una capa de recubrimiento, lo que aumenta el tamaño de partícula del látex, espesa la capa de hidratación del látex y aumenta la viscosidad de la fase interna del látex. Sin embargo, este tipo de espesante tiene una eficiencia de engrosamiento relativamente baja, por lo que se elimina gradualmente en las aplicaciones de recubrimiento. Ahora, este tipo de espesante se usa principalmente en el engrosamiento de la pasta de color, porque su peso molecular es relativamente grande, por lo que es útil para la dispersión y estabilidad de almacenamiento de la pasta de color.
(4) Espesante alcalino-sano:
Hay dos tipos principales de espesantes álcali-swellables: espesantes orkali senables orkali y espesantes asociativos álcali-swellables. La mayor diferencia entre ellos es la diferencia en los monómeros asociados contenidos en la cadena molecular principal. Los espesantes asociativos alcalinos se sienten copolimerizados con monómeros asociativos que pueden adsorberse entre sí en la estructura de la cadena principal, por lo que después de la ionización en solución acuosa, puede ocurrir una adsorción intra-molecular o intermolecular, lo que provoca que la viscosidad del sistema aumente rápidamente.
a. Espesante alcalino orkali orkali:
El principal tipo representativo de productos de espesante alcalino orkali orkali es ASE-60. ASE-60 adopta principalmente la copolimerización del ácido metacrílico y el acrilato de etilo. Durante el proceso de copolimerización, el ácido metacrílico representa aproximadamente 1/3 del contenido sólido, porque la presencia de grupos carboxilo hace que la cadena molecular tenga un cierto grado de hidrofilia y neutraliza el proceso de formación de sal. Debido a la repulsión de las cargas, las cadenas moleculares se expanden, lo que aumenta la viscosidad del sistema y produce un efecto engrosamiento. Sin embargo, a veces el peso molecular es demasiado grande debido a la acción del agente de reticulación. Durante el proceso de expansión de la cadena molecular, la cadena molecular no está bien dispersa en un corto período de tiempo. Durante el proceso de almacenamiento a largo plazo, la cadena molecular se estira gradualmente, lo que trae después del espesor de la viscosidad. Además, debido a que hay pocos monómeros hidrófobos en la cadena molecular de este tipo de espesante, no es fácil generar una complejación hidrofóbica entre las moléculas, principalmente para hacer una adsorción mutua intramolecular, por lo que este tipo de espesante tiene una eficiencia de baja espesante, por lo que rara vez se usa solo. Se usa principalmente en combinación con otros espesantes.
b. Asociación (Concord) Tipo de espesor de hinchazón alcalino:
Este tipo de espesante ahora tiene muchas variedades debido a la selección de monómeros asociativos y el diseño de la estructura molecular. Su estructura de cadena principal también se compone principalmente de ácido metacrílico y acrilato de etilo, y los monómeros asociativos son como antenas en la estructura, pero solo una pequeña cantidad de distribución. Son estos monómeros asociativos como los tentáculos de pulpo los que juegan el papel más importante en la eficiencia de engrosamiento del espesante. El grupo carboxilo en la estructura está neutralizado y formado por sal, y la cadena molecular también es como un espesante orkali-swellable orkali. Se produce la misma repulsión de carga, de modo que se desarrolla la cadena molecular. El monómero asociativo también se expande con la cadena molecular, pero su estructura contiene cadenas hidrófilas y cadenas hidrofóbicas, por lo que se generará una gran estructura micelar similar a los tensioactivos en la molécula o entre las moléculas. Estas micelas son producidas por la adsorción mutua de monómeros de asociación, y algunos monómeros de asociación se adsorben entre sí a través del efecto puente de las partículas de emulsión (u otras partículas). Después de producir las micelas, fijan las partículas de emulsión, las partículas de moléculas de agua u otras partículas en el sistema en un estado relativamente estático al igual que el movimiento del recinto, de modo que la movilidad de estas moléculas (o partículas) se debilita y aumenta la viscosidad del sistema. Por lo tanto, la eficiencia de engrosamiento de este tipo de espesante, especialmente en la pintura de látex con alto contenido de emulsión, es muy superior a la de los espesantes orkali senables orkali, por lo que se usa ampliamente en pintura de látex. El principal representante del producto es el tipo TT-935.
(5) Agente de engrosamiento y nivelación de poliuretano asociativo (o poliéter):
En general, los espesantes tienen un peso molecular muy alto (como la celulosa y el ácido acrílico), y sus cadenas moleculares se estiran en solución acuosa para aumentar la viscosidad del sistema. El peso molecular del poliuretano (o poliéter) es muy pequeño, y se forma principalmente una asociación a través de la interacción de la fuerza Van der Waals del segmento lipofílico entre las moléculas, pero esta fuerza de asociación es débil, y la asociación puede hacerse bajo cierta fuerza externa. La separación, reduciendo así la viscosidad, es propicio para la nivelación de la película de recubrimiento, por lo que puede desempeñar el papel de agente de nivelación. Cuando se elimina la fuerza de corte, puede reanudar rápidamente la asociación y la viscosidad del sistema aumenta. Este fenómeno es beneficioso para reducir la viscosidad y aumentar la nivelación durante la construcción; Y después de que se pierde la fuerza de corte, la viscosidad se restaurará inmediatamente para aumentar el grosor de la película de recubrimiento. En aplicaciones prácticas, estamos más preocupados por el efecto de engrosamiento de tales espesantes asociativos en las emulsiones de polímeros. Las principales partículas de látex de polímero también participan en la asociación del sistema, de modo que este tipo de agente de engrosamiento y nivelación también tiene un buen efecto de engrosamiento (o nivelación) cuando es más bajo que su concentración crítica; Cuando la concentración de este tipo de agente de engrosamiento y nivelación cuando es más alta que su concentración crítica en agua pura, puede formar asociaciones por sí misma, y la viscosidad aumenta rápidamente. Por lo tanto, cuando este tipo de agente de engrosamiento y nivelación es más bajo que su concentración crítica, debido a que las partículas de látex participan en la asociación parcial, cuanto menor sea el tamaño de partícula de la emulsión, más fuerte es la asociación y su viscosidad aumentará con el aumento de la cantidad de emulsión. Además, algunos dispersantes (o espesantes acrílicos) contienen estructuras hidrofóbicas, y sus grupos hidrofóbicos interactúan con los del poliuretano, de modo que el sistema forma una gran estructura de red, que conduce al engrosamiento.
2. Efectos de diferentes espesantes en la resistencia de separación de agua de la pintura de látex
En el diseño de la formulación de pinturas a base de agua, el uso de espesantes es un enlace muy importante, que está relacionado con muchas propiedades de las pinturas de látex, como la construcción, el desarrollo del color, el almacenamiento y la apariencia. Aquí nos centramos en el impacto del uso de espesantes en el almacenamiento de pintura de látex. De la introducción anterior, podemos saber que la bentonita y los policarboxilatos: los espesantes se usan principalmente en algunos recubrimientos especiales, que no se discutirán aquí. Discutiremos principalmente los espesantes de celulosa, hinchazón álcali y poliuretano (o poliéter) más comúnmente utilizados, solo afectan la resistencia a la separación de agua de las pinturas de látex.
Aunque el engrosamiento con hidroxietilcelulosa solo es más grave en la separación de agua, es fácil de revolver uniformemente. El uso único del engrosamiento de hinchazón álcali no tiene separación de agua y precipitación, sino engrosamiento grave después del engrosamiento. El uso único del engrosamiento de poliuretano, aunque la separación de agua y el espesor posterior al engrosamiento no es grave, pero el precipitado producido por él es relativamente duro y difícil de agitar. Y adopta el compuesto de engrosamiento de hinchazón de hidroxietil y hinchazón álcali, sin espesor, sin precipitación dura, fácil de revolver, pero también hay una pequeña cantidad de agua. Sin embargo, cuando se usan hidroxietilcelulosa y poliuretano para espesar, la separación del agua es la más grave, pero no hay precipitación dura. El engrosamiento alcalino y el poliuretano se usan juntos, aunque la separación del agua básicamente no es separación de agua, pero después del engrosamiento, y el sedimento en la parte inferior es difícil de agitar de manera uniforme. Y el último usa una pequeña cantidad de hidroxietilcelulosa con hinchazón álcali y engrosamiento de poliuretano para tener un estado uniforme sin precipitación y separación de agua. Se puede ver que en el sistema de emulsión acrílica pura con una fuerte hidrofobicidad, es más grave engrosar la fase de agua con hidroxietilcelulosa hidrofílica, pero se puede agitar fácilmente de manera uniforme. El uso único de la hinchazón álcali hidrofóbica y el engrosamiento de poliuretano (o su compuesto), aunque el rendimiento de separación contra el agua es mejor, pero ambos espesan después, y si hay precipitación, se llama precipitación dura, lo que es difícil de agitar de manera uniforme. El uso de engrosamiento del compuesto de celulosa y poliuretano, debido a la diferencia más lejana en los valores hidrófilos y lipofílicos, da como resultado la separación y precipitación de agua más graves, pero el sedimento es suave y fácil de revolver. La última fórmula tiene el mejor rendimiento de separación contra el agua debido a un mejor equilibrio entre hidrófilo y lipofílico. Por supuesto, en el proceso de diseño de fórmula real, los tipos de emulsiones y los agentes de humectación y dispersión y sus valores hidrófilos y lipofílicos también deben considerarse. Solo cuando alcanzan un buen equilibrio, el sistema puede estar en un estado de equilibrio termodinámico y tener una buena resistencia al agua.
En el sistema de engrosamiento, el engrosamiento de la fase de agua a veces se acompaña del aumento de la viscosidad de la fase de aceite. Por ejemplo, generalmente creemos que los espesantes de celulosa espesan la fase de agua, pero la celulosa se distribuye en la fase de agua
Tiempo de publicación: Feb-14-2025