1. Видове сгъстяване и механизъм за сгъстяване
(1) неорганичен сгъстител:
Неорганичните сгъстители във водните системи са главно глини. Като: бентонит. Каолин и диатомична земя (основният компонент е SiO2, който има пореста структура) понякога се използват като спомагателни сгъстяване за системи за сгъстяване поради техните свойства на окачването. Бентонитът се използва по-широко поради високата си вода. Бентонит (бентонит), известен още като бентонит, бентонит и др., Основният минерал на бентонита е монтморилонит, съдържащ малко количество алкални и алкални земни метални хидровозистични минерали, принадлежащи към алуминозиликатната група, неговата обща химична формула е: (Na, CA) (Al, Mg) 6 (Si4o10) 3 (OH) 6 • NH2O. Ефективността на разширяването на бентонита се изразява с капацитет за разширяване, тоест обемът на бентонита след подуване в разреден разтвор на солна киселина се нарича капацитет за разширяване, изразен в ml/грам. След като бентонитът сгъстител абсорбира водата и набъбването, обемът може да достигне няколко пъти или десет пъти по -голям от това, преди да абсорбира водата, така че има добро окачване и тъй като е прах с по -фин размер на частиците, той е различен от другите прахове в системата на покритието. Тялото има добра смесимост. В допълнение, докато произвежда окачване, той може да задвижва други прахове да произвеждат определен ефект против стратификация, така че е много полезно да се подобри стабилността на съхранението на системата.
Но много бентонити на натриева основа се трансформират от бентонит на базата на калций чрез конверсия на натрий. В същото време на натриализацията ще се получат голям брой положителни йони като калциеви йони и натриеви йони. Ако съдържанието на тези катиони в системата е твърде високо, ще се генерира голямо количество неутрализация на заряда върху отрицателните заряди върху повърхността на емулсията, така че в известна степен, това може да причини странични ефекти като подуване и флокулация на емулсията. От друга страна, тези калциеви йони също ще имат странични ефекти върху дисперсатора на натриева сол (или полифосфат дисперсант), което ще доведе до утаяване на тези дисперсанти в системата на покритието, в крайна сметка води до загуба на дисперсия, което прави покритието по -дебело, по -дебело или още по -дебело. Настъпиха силни валежи и флокулация. В допълнение, сгъстяващият ефект на бентонита се разчита главно на праха, за да абсорбира водата и да се разширява, за да произвежда суспензия, така че ще донесе силен тиксотропен ефект на системата за покритие, което е много неблагоприятно за покритията, които изискват добри ефекти на изравняване. Следователно, бентонитните неорганични сгъстители рядко се използват в латексни бои, а само малко количество се използва като сгъстяване в нискокачествени латексови бои или четки латексни бои. Въпреки това, през последните години някои данни показват, че Bentone®lt на Hemmings. Органично модифицираният и рафиниран хекторт има добри ефекти на анти-седиментация и атомизация, когато се прилага към латексови боя за пръскане без пръскане.
(2) Целулоза:
Целулозата е естествен висок полимер, образуван от кондензацията на β-глюкоза. Използвайки характеристиките на хидроксилната група в глюкозилния пръстен, целулозата може да претърпи различни реакции за получаване на серия от производни. Сред тях се получават реакции на естерификация и етерификация. Целулозният естер или производни на целулозния етер са най -важните целулозни производни. Често използваните продукти са карбоксиметил целулоза, хидроксиетил целулоза, метил целулоза, хидроксипропил метил целулоза и т.н. Because carboxymethyl cellulose contains sodium ions that are easily soluble in water, it has poor water resistance, and the number of substituents on its main chain is small, so it is easily decomposed by bacterial corrosion, reducing the viscosity of the aqueous solution and making it smelly, etc. Phenomenon, rarely used in latex paint, generally used in low-grade polyvinyl alcohol glue paint and putty. Скоростта на разтваряне на водата на метилцелулозата обикновено е малко по -ниска от тази на хидроксиетилцелулозата. Освен това може да има малко количество неразтворима материя по време на процеса на разтваряне, което ще повлияе на външния вид и усещането на покритието, така че рядко се използва в латексовата боя. Въпреки това, повърхностното напрежение на метиловия воден разтвор е малко по -ниско от това на други целулозни водни разтвори, така че е добър целулозен сгъстител, използван в замайката. Хидроксипропил метилцелулозата също е целулозен сгъстител, широко използван в полето на замайката и сега се използва главно в циментова или вар-калциева замазка (или други неорганични свързващи вещества). Хидроксиетил целулозата се използва широко в системите за боядисване на латекс поради добрата си разтворимост на водата и задържането на вода. В сравнение с други целулози, той има по -малък ефект върху производителността на покритието. Предимствата на хидроксиетил целулозата включват висока ефективност на изпомпване, добра съвместимост, добра стабилност на съхранението и добра стабилност на рН на вискозитета. Недостатъците са лоша изравняване на плавността и лошата устойчивост на пръски. За да се подобрят тези недостатъци, се появи хидрофобна модификация. Свързана с пола хидроксиетилцелулоза (HEC) като Natrosolplus330, 331
(3) Поликарбоксилати:
В този поликарбоксилат високото молекулно тегло е сгъстител, а ниското молекулно тегло е диспергиране. Те главно адсорбират водните молекули в основната верига на системата, което увеличава вискозитета на диспергираната фаза; В допълнение, те могат също да бъдат адсорбирани върху повърхността на латексните частици, за да образуват покривен слой, който увеличава размера на частиците на латекса, сгъстява хидратационния слой на латекса и увеличава вискозитета на вътрешната фаза на латекса. Този тип сгъстител обаче има сравнително ниска ефективност на сгъстяване, така че постепенно се елиминира в приложенията за покритие. Сега този вид сгъстител се използва главно при сгъстяването на цветната паста, тъй като молекулното му тегло е сравнително голямо, така че е полезно за диспергируемостта и стабилността на съхранението на цветната паста.
(4) Алкални сгъстител:
Има два основни типа алкални сгъстители: обикновени алкални сгъстители и асоциативни алкални сгъстители. Най -голямата разлика между тях е разликата в свързаните мономери, съдържащи се в основната молекулярна верига. Асоциативните алкални сгъстители са кополимеризирани с асоциативни мономери, които могат да се адсорбират взаимно в основната верижна структура, така че след йонизация във воден разтвор може да се появи вътрешномолекулна или междумолекулна адсорбция, което води до бързо повишаване на системата на системата.
a. Обикновен алкален сгъстител:
Основният представителен тип продуктът на обикновения алкален сгъстител е ASE-60. ASE-60 приема главно кополимеризацията на метакрилова киселина и етил акрилат. По време на процеса на съполимеризация метакриловата киселина представлява около 1/3 от твърдото съдържание, тъй като наличието на карбоксилни групи прави молекулната верига да има определена степен на хидрофилност и неутрализира процеса на формиране на сол. Поради отблъскването на зарядите, молекулярните вериги се разширяват, което увеличава вискозитета на системата и произвежда сгъстяващ ефект. Понякога обаче молекулното тегло е твърде голямо поради действието на кръстосаното свързване. По време на процеса на разширяване на молекулната верига молекулната верига не е добре диспергирана за кратък период от време. По време на дългосрочния процес на съхранение молекулярната верига постепенно се разтяга, което води до разрушаване на вискозитета. В допълнение, тъй като в този вид на сгъстител има малко хидрофобни мономери, не е лесно да се генерира хидрофобно сложност между молекулите, главно за да се направи интрамолекулярна взаимна адсорбция, така че този вид сгъстител има ниска ефективност на сгъстяването, така че рядко се използва сам. Използва се главно в комбинация с други сгъстяване.
б. Асоциация (Concord) Тип алкален сгъстител за подуване:
Този вид сгъстител сега има много разновидности поради подбора на асоциативни мономери и дизайна на молекулната структура. Основната му структура на веригата също се състои главно от метакрилова киселина и етил акрилат, а асоциативните мономери са като антени в структурата, но само малко количество разпределение. Именно тези асоциативни мономери като пипала на октопод играят най -важната роля в ефективността на сгъстяването на сгъстителя. Карбоксилната група в структурата е неутрализирана и формира сол, а молекулната верига също е като обикновен алкален сгъстител. Възниква същото отблъскване на заряда, така че молекулната верига да се развива. Асоциативният мономер в него също се разширява с молекулната верига, но структурата му съдържа както хидрофилни вериги, така и хидрофобни вериги, така че голяма мицеларна структура, подобна на повърхностноактивните вещества, ще се генерира в молекулата или между молекулите. Тези мицели се произвеждат от взаимната адсорбция на асоциираните мономери, а някои мономери на асоцииране се адсорбират взаимно чрез мостовия ефект на емулсионните частици (или други частици). След получаване на мицелите те фиксират емулсионните частици, частиците на водната молекула или други частици в системата в сравнително статично състояние, точно като движението на корпуса, така че подвижността на тези молекули (или частици) да се отслабва и вискозитетът на системата да се увеличава. Следователно, ефективността на сгъстяване на този тип сгъстител, особено в латексна боя с високо съдържание на емулсия, е много по-добра от тази на обикновените алкални сгъстители, така че се използва широко в латексовата боя. Основният представител на продукта Типът е TT-935.
(5) Асоциативно полиуретан (или полиетер) сгъстяване и изравняване:
Като цяло сгъстяващите имат много високо молекулно тегло (като целулоза и акрилова киселина), а молекулните им вериги са разтегнати във воден разтвор, за да се увеличи вискозитетът на системата. Молекулното тегло на полиуретан (или полиетер) е много малко и главно образува асоциация чрез взаимодействието на силата на ван дер Ваалс на липофилния сегмент между молекулите, но тази сила на асоцииране е слаба и асоциацията може да бъде направена при определена външна сила. Разделянето, като по този начин намалява вискозитета, е благоприятно за изравняването на покритието, така че може да играе ролята на изравнителния агент. Когато силата на срязване е елиминирана, тя може бързо да възобнови асоциацията и вискозитетът на системата се повишава. Това явление е полезно за намаляване на вискозитета и повишаване на изравняването по време на строителството; И след загуба на срязващата сила вискозитетът ще бъде възстановен незабавно, за да се увеличи дебелината на покритието. В практически приложения сме по -загрижени за сгъстяващия ефект на такива асоциативни сгъстяване върху полимерните емулсии. Основните частици на полимерния латекс също участват в асоциацията на системата, така че този вид сгъстяващ и изравняващ агент също има добър ефект на удебеляване (или изравняване), когато е по -нисък от критичната му концентрация; Когато концентрацията на този вид сгъстяващ и изравняващ агент, когато е по -висока от критичната му концентрация в чистата вода, тя може да образува асоциации сама по себе си и вискозитетът се повишава бързо. Следователно, когато този вид сгъстяващ и изравняващ агент е по -нисък от критичната му концентрация, тъй като латексните частици участват в частична асоциация, колкото по -малък е размерът на частиците на емулсията, толкова по -силна е асоциацията и неговият вискозитет ще се увеличи с увеличаването на количеството емулсия. В допълнение, някои дисперсанти (или акрилни сгъстители) съдържат хидрофобни структури и техните хидрофобни групи взаимодействат с тези на полиуретан, така че системата да образува голяма мрежова структура, която е благоприятна за удебеляването.
2. Ефекти на различните удебеяващи устойчивост на отделяне на водата на латексната боя
В формулировката на дизайна на бои на водна основа използването на сгъстители е много важна връзка, която е свързана с много свойства на латексни бои, като конструкция, разработка на цветове, съхранение и външен вид. Тук се фокусираме върху въздействието на използването на сгъстители върху съхранението на латексна боя. От горното въведение можем да знаем, че бентонит и поликарбоксилати: сгъстителите се използват главно в някои специални покрития, които няма да бъдат обсъждани тук. Ще обсъдим главно най -често използваните целулозни, алкални подути и полиуретанови (или полиетери) сгъстители, самостоятелно и в комбинация, да повлияят на устойчивостта на отделяне на водата на латексните бои.
Въпреки че сгъстяването само с хидроксиетил целулоза е по -сериозно при разделяне на водата, лесно се разбърква равномерно. Единичната употреба на алкално отокването на отоци няма отделяне и валежи за вода, а сериозно удебеляване след сгъстяване. Единично използване на полиуретаново удебеляване, въпреки че отделянето на вода и след отстраняването на сгъстяването не е сериозно, но утайката, получена от нея, е сравнително трудна и трудна за разбъркване. И приема хидроксиетил целулоза и алкално отокване на сгъстяващо съединение, без разрушаване, без твърди валежи, лесни за разбъркване, но има и малко количество вода. Въпреки това, когато хидроксиетил целулозата и полиуретанът се използват за сгъстяване, разделянето на водата е най -сериозно, но няма тежки валежи. Сгъстяването на алкални и полиуретан се използват заедно, въпреки че разделянето на водата по принцип няма отделяне на вода, но след сгъстяване, а утайката в дъното е трудно да се разбърква равномерно. А последният използва малко количество хидроксиетил целулоза с алкално подуване и сгъстяване на полиуретан, за да има равномерно състояние без утаяване и разделяне на водата. Вижда се, че в чистата акрилна емулсионна система със силна хидрофобност е по -сериозно да се сгъстяват водната фаза с хидрофилна хидроксиетил целулоза, но може лесно да се разбърква равномерно. Единичната употреба на хидрофобно алкално подуване и полиуретан (или тяхното съединение) удебеляване, въпреки че ефективността на разделяне на анти-водата е по-добра, но и двете се сгъстяват след това, и ако има валежи, тя се нарича твърди валежи, което е трудно да се разбърква равномерно. Използването на целулозно и полиуретаново удебеляване, поради най -отдалечената разлика в хидрофилните и липофилните стойности, води до най -сериозно разделяне и утаяване на водата, но утайката е мека и лесна за разбъркване. Последната формула има най-добрата ефективност на разделяне на водата поради по-добър баланс между хидрофилни и липофилни. Разбира се, в действителния процес на проектиране на формула трябва да се вземат предвид и видовете емулсии и омокрящи и диспергиращи агенти и техните хидрофилни и липофилни стойности. Само когато достигнат добър баланс, системата може да бъде в състояние на термодинамично равновесие и да има добра водоустойчивост.
В системата за сгъстяване сгъстяването на водната фаза понякога се придружава от увеличаването на вискозитета на маслената фаза. Например, ние обикновено вярваме, че целулозните сгъстяване сгъстяват водната фаза, но целулозата се разпределя във водната фаза
Време за публикация: февруари-14-2025