Sammendrag:
1. Fukt- og dispergeringsmiddel
2. Skumdemper
3. Fortykningsmiddel
4. Filmdannende tilsetningsstoffer
5. Anti-korrosjon, anti-mugg og anti-algemiddel
6. Andre tilsetningsstoffer
1 Fukt- og dispergeringsmiddel:
Vannbaserte belegg bruker vann som løsemiddel eller dispersjonsmedium, og vann har en stor dielektrisk konstant, så vannbaserte belegg stabiliseres hovedsakelig av den elektrostatiske frastøtningen når det elektriske dobbeltlaget overlapper hverandre. I tillegg, i det vannbaserte belegningssystemet, er det ofte polymerer og ikke-ioniske overflateaktive stoffer, som adsorberes på overflaten av pigmentfyllstoffet, danner sterisk hindring og stabiliserer dispersjonen. Derfor oppnår vannbaserte malinger og emulsjoner stabile resultater gjennom den felles virkningen av elektrostatisk frastøtning og sterisk hindring. Ulempen er dårlig elektrolyttmotstand, spesielt for dyre elektrolytter.
1.1 Fuktmiddel
Fuktingsmidler for vannbårne belegg deles inn i anioniske og ikke-ioniske.
Kombinasjonen av fuktemiddel og dispergeringsmiddel kan oppnå ideelle resultater. Mengden av fuktemiddel er vanligvis noen få promille. Dens negative effekt er skumdannelse og reduserer vannmotstanden til beleggfilmen.
En av utviklingstrendene for fuktemidler er å gradvis erstatte polyoksyetylenalkyl (benzen) fenoleter (APEO eller APE) fuktemidler, fordi det fører til reduksjon av mannlige hormoner hos rotter og forstyrrer endokrine faktorer. Polyoksyetylen alkyl (benzen) fenoletere er mye brukt som emulgatorer under emulsjonspolymerisasjon.
Twin surfactants er også nye utviklinger. Det er to amfifile molekyler koblet sammen med en spacer. Den mest bemerkelsesverdige egenskapen til tocellede overflateaktive stoffer er at den kritiske micellekonsentrasjonen (CMC) er mer enn en størrelsesorden lavere enn for deres "encellede" overflateaktive stoffer, etterfulgt av høy effektivitet. Slik som TEGO Twin 4000, er det en tvillingcellet siloksan-overflateaktivt middel, og har ustabile skum- og avskummende egenskaper.
Air Products har utviklet Gemini overflateaktive stoffer. Tradisjonelle overflateaktive stoffer har en hydrofob hale og et hydrofilt hode, men dette nye overflateaktive stoffet har to hydrofile grupper og to eller tre hydrofobe grupper, som er et multifunksjonelt overflateaktivt middel, kjent som acetylenglykoler, produkter som EnviroGem AD01.
1.2 Dispergeringsmiddel
Dispergeringsmidler for lateksmaling er delt inn i fire kategorier: fosfatdispergeringsmidler, polysyrehomopolymerdispergeringsmidler, polysyrekopolymerdispergeringsmidler og andre dispergeringsmidler.
De mest brukte fosfatdispergeringsmidlene er polyfosfater, slik som natriumheksametafosfat, natriumpolyfosfat (Calgon N, produkt fra BK Giulini Chemical Company i Tyskland), kaliumtripolyfosfat (KTPP) og tetrakaliumpyrofosfat (TKPP). Virkningsmekanismen er å stabilisere elektrostatisk frastøtning gjennom hydrogenbinding og kjemisk adsorpsjon. Dens fordel er at doseringen er lav, ca. 0,1 %, og den har en god dispersjonseffekt på uorganiske pigmenter og fyllstoffer. Men også det er mangler: den ene, sammen med heving av pH-verdi og temperatur, er polyfosfat lett hydrolysert, forårsaker langsiktig lagringsstabilitet dårlig; Ufullstendig oppløsning i medium vil påvirke glansen til blank lateksmaling.
Fosfatesterdispergeringsmidler er blandinger av monoestere, diestere, restalkoholer og fosforsyre.
Fosfatesterdispergeringsmidler stabiliserer pigmentdispersjoner, inkludert reaktive pigmenter som sinkoksid. I glansmalingsformuleringer forbedrer den glans og rengjøringsevne. I motsetning til andre fukte- og dispergeringsadditiver, påvirker ikke tilsetning av fosfatesterdispergeringsmidler KU- og ICI-viskositeten til belegget.
Polysyre homopolymer dispergeringsmiddel, slik som Tamol 1254 og Tamol 850, Tamol 850 er en homopolymer av metakrylsyre. Polysyre-kopolymerdispergeringsmiddel, slik som Orotan 731A, som er en kopolymer av diisobutylen og maleinsyre. Egenskapene til disse to typer dispergeringsmidler er at de produserer sterk adsorpsjon eller forankring på overflaten av pigmenter og fyllstoffer, har lengre molekylære kjeder for å danne sterisk hindring, og har vannløselighet i kjedeendene, og noen er supplert med elektrostatisk frastøting for å oppnå stabile resultater. For å få dispergeringsmidlet til å ha god dispergerbarhet, må molekylvekten være strengt kontrollert. Hvis molekylvekten er for liten, vil det være utilstrekkelig sterisk hindring; hvis molekylvekten er for stor, vil det oppstå flokkulering. For polyakrylatdispergeringsmidler kan best dispersjonseffekt oppnås hvis polymerisasjonsgraden er 12-18.
Andre typer dispergeringsmidler, for eksempel AMP-95, har et kjemisk navn på 2-amino-2-metyl-1-propanol. Aminogruppen adsorberes på overflaten av de uorganiske partiklene, og hydroksylgruppen strekker seg til vannet, som spiller en stabiliserende rolle gjennom sterisk hindring. På grunn av sin lille størrelse er sterisk hindring begrenset. AMP-95 er hovedsakelig en pH-regulator.
De siste årene har forskningen på dispergeringsmidler overvunnet problemet med flokkulering forårsaket av høy molekylvekt, og utviklingen av høy molekylvekt er en av trendene. For eksempel er det høymolekylære dispergeringsmidlet EFKA-4580 produsert ved emulsjonspolymerisasjon spesielt utviklet for vannbaserte industrielle belegg, egnet for organisk og uorganisk pigmentdispersjon, og har god vannbestandighet.
Aminogrupper har god affinitet for mange pigmenter gjennom syre-base eller hydrogenbinding. Blokk-kopolymerdispergeringsmidlet med aminoakrylsyre som forankringsgruppe har blitt tatt hensyn til.
Dispergeringsmiddel med dimetylaminoetylmetakrylat som forankringsgruppe
Tego Dispers 655 fukte- og dispergeringsadditiv brukes i vannbasert billakk, ikke bare for å orientere pigmentene, men også for å forhindre at aluminiumspulveret reagerer med vann.
På grunn av miljøhensyn er det utviklet biologisk nedbrytbare fukte- og dispergeringsmidler, slik som EnviroGem AE-serien tvillingcelle fukte- og dispergeringsmidler, som er lavtskummende fukte- og dispergeringsmidler.
2 skumdemper:
Det finnes mange typer tradisjonelle vannbaserte malingsdempere, som generelt er delt inn i tre kategorier: mineraloljedefoamers, polysiloxane defoamers og andre defoamers.
Mineraloljedeskummidler brukes ofte, hovedsakelig i flate og halvblanke lateksmalinger.
Polysiloksan-skumdempere har lav overflatespenning, sterk skumdemping og antiskumegenskaper, og påvirker ikke glansen, men når de brukes feil, vil de forårsake defekter som krymping av beleggsfilmen og dårlig overmalingsevne.
Tradisjonelle vannbaserte malingsdempere er inkompatible med vannfasen for å oppnå formålet med deskumming, så det er lett å produsere overflatedefekter i beleggsfilmen.
De siste årene har skumdempere på molekylært nivå blitt utviklet.
Dette antiskummiddelet er en polymer dannet ved direkte å pode antiskummende aktive stoffer på bærestoffet. Den molekylære kjeden til polymeren har en fuktende hydroksylgruppe, det deskummende aktive stoffet er fordelt rundt molekylet, det aktive stoffet er ikke lett å aggregere, og kompatibiliteten med beleggsystemet er god. Slike antiskummidler på molekylært nivå inkluderer mineraloljer - FoamStar A10-serien, silisiumholdig - FoamStar A30-serien, og ikke-silisium, ikke-oljepolymerer - FoamStar MF-serien.
Det er også rapportert at denne skumdemperen på molekylnivå bruker superpodede stjernepolymerer som inkompatible overflateaktive midler, og har oppnådd gode resultater i vannbaserte belegg. Air Products skumdemper av molekylær kvalitet rapportert av Stout et al. er et acetylenglykolbasert skumkontrollmiddel og skumdemper med begge fukteegenskaper, som Surfynol MD 20 og Surfynol DF 37.
I tillegg, for å møte behovene til å produsere null-VOC-belegg, finnes det også VOC-frie skumdempere, som Agitan 315, Agitan E 255, etc.
3 fortykningsmidler:
Det finnes mange typer fortykningsmidler, som for tiden ofte brukes, er celluloseeter og dens derivater fortykningsmidler, assosiative alkalisvellbare fortykningsmidler (HASE) og polyuretanfortykningsmidler (HEUR).
3.1. Celluloseeter og dens derivater
Hydroxyethyl cellulose (HEC) ble først produsert industrielt av Union Carbide Company i 1932, og har en historie på mer enn 70 år. For tiden inkluderer fortykningsmidlene av celluloseeter og dens derivater hovedsakelig hydroksyetylcellulose (HEC), metylhydroksyetylcellulose (MHEC), etylhydroksyetylcellulose (EHEC), metylhydroksypropylbasecellulose (MHPC), metylcellulose (MC) og xantangummi, etc., disse er ikke-ioniske fortykningsmidler, og tilhører også ikke-assosierte vannfasefortykningsmidler. Blant dem er HEC den mest brukte i lateksmaling.
Hydrofobisk modifisert cellulose (HMHEC) introduserer en liten mengde langkjedede hydrofobe alkylgrupper på den hydrofile ryggraden til cellulose for å bli et assosiativt fortykningsmiddel, slik som Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Dens fortykningseffekt er sammenlignbar med den til celluloseeterfortykningsmidler med mye større molekylvekt. Det forbedrer viskositeten og utjevningen av ICI, og reduserer overflatespenningen, slik som overflatespenningen til HEC er ca. 67mN/m, og overflatespenningen til HMHEC er 55-65mN/m.
3.2 Alkali-svellbart fortykningsmiddel
Alkali-svellbare fortykningsmidler er delt inn i to kategorier: ikke-assosiative alkali-svellbare fortykningsmidler (ASE) og assosiative alkali-svellbare fortykningsmidler (HASE), som er anioniske fortykningsmidler. Ikke-assosiert ASE er en polyakrylat-alkali-svellende emulsjon. Associative HASE er en hydrofobisk modifisert polyakrylat-alkali-svellende emulsjon.
3.3. Polyuretan fortykningsmiddel og hydrofobisk modifisert ikke-polyuretan fortykningsmiddel
Polyuretanfortykningsmiddel, referert til som HEUR, er en hydrofob gruppemodifisert etoksylert polyuretan vannløselig polymer, som tilhører ikke-ionisk assosiativt fortykningsmiddel. HEUR er sammensatt av tre deler: hydrofob gruppe, hydrofil kjede og polyuretangruppe. Den hydrofobe gruppen spiller en assosiasjonsrolle og er den avgjørende faktoren for fortykning, vanligvis oleyl, oktadecyl, dodecylfenyl, nonylfenol, etc. Den hydrofile kjeden kan gi kjemisk stabilitet og viskositetsstabilitet, vanligvis brukt er polyetere, som polyoksyetylen og dets derivater. Molekylkjeden til HEUR forlenges med polyuretangrupper, som IPDI, TDI og HMDI. Det strukturelle trekk ved assosiative fortykningsmidler er at de avsluttes av hydrofobe grupper. Substitusjonsgraden av hydrofobe grupper i begge ender av noen kommersielt tilgjengelige HEUR-er er imidlertid lavere enn 0,9, og den beste er bare 1,7. Reaksjonsbetingelsene bør kontrolleres strengt for å oppnå et polyuretanfortykningsmiddel med en smal molekylvektsfordeling og stabil ytelse. De fleste HEUR-er syntetiseres ved trinnvis polymerisering, så kommersielt tilgjengelige HEUR-er er generelt blandinger med brede molekylvekter.
Richey et al. brukte fluorescerende sporstoff-pyrenassosiasjonsfortykningsmiddel (PAT, antallsgjennomsnittlig molekylvekt 30 000, vektgjennomsnittlig molekylvekt 60 000) for å finne at ved en konsentrasjon på 0,02 % (vekt), var micelleaggregeringsgraden til Acrysol RM-825 og PAT ca. 6. assosiasjonsenergien mellom fortykningsmidlet og overflaten til latexpartikler er ca. 25 KJ/mol; arealet som er okkupert av hvert PAT-fortykningsmiddel på overflaten av latexpartikler er omtrent 13 nm2, som er omtrent arealet som okkuperes av Triton X-405 fuktemiddel 14 ganger det på 0,9 nm2. Assosiativ polyuretanfortykningsmiddel som RM-2020NPR, DSX 1550, etc.
Utviklingen av miljøvennlige assosiative polyuretanfortykningsmidler har fått bred oppmerksomhet. For eksempel er BYK-425 et VOC- og APEO-fritt ureamodifisert polyuretanfortykningsmiddel. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 og 3060 er Det er et assosiativt polyuretanfortykningsmiddel uten VOC og APEO.
I tillegg til de lineære assosiative polyuretanfortykningsmidlene beskrevet ovenfor, finnes det også kamlignende assosiative polyuretanfortykningsmidler. Den såkalte kamforeningen polyuretanfortykningsmiddel betyr at det er en vedhengende hydrofob gruppe i midten av hvert fortykningsmiddelmolekyl. Slike fortykningsmidler som SCT-200 og SCT-275 etc.
Det hydrofobisk modifiserte aminoplastfortykningsmidlet (hydrofobisk modifisert etoksylert aminoplastfortykningsmiddel—HEAT) endrer den spesielle aminoharpiksen til fire avkortet hydrofobe grupper, men reaktiviteten til disse fire reaksjonsstedene er forskjellig. Ved normal tilsetning av hydrofobe grupper er det bare to blokkerte hydrofobe grupper, så det syntetiske hydrofobe modifiserte aminofortykningsmidlet er ikke mye forskjellig fra HEUR, som for eksempel Optiflo H 500. Hvis flere hydrofobe grupper tilsettes, slik som opptil 8 %, reaksjonsbetingelsene kan justeres for å produsere aminofortykningsmidler med flere blokkerte hydrofobe grupper. Dette er selvfølgelig også en kamfortykningsmiddel. Dette hydrofobe modifiserte aminofortykningsmidlet kan forhindre at malingsviskositeten synker på grunn av tilsetning av en stor mengde overflateaktive stoffer og glykolløsningsmidler når fargetilpasning tilsettes. Årsaken er at sterke hydrofobe grupper kan forhindre desorpsjon, og flere hydrofobe grupper har sterk assosiasjon. Slike fortykningsmidler som Optiflo TVS.
Hydrofobisk modifisert polyeterfortykningsmiddel (HMPE) Ytelsen til hydrofobisk modifisert polyeterfortykningsmiddel er lik HEUR, og produktene inkluderer Aquaflow NLS200, NLS210 og NHS300 fra Hercules.
Dens fortykningsmekanisme er effekten av både hydrogenbinding og assosiasjon av endegrupper. Sammenlignet med vanlige fortykningsmidler, har den bedre anti-settende og anti-sag egenskaper. I henhold til de forskjellige polaritetene til endegruppene, kan modifiserte polyureafortykningsmidler deles inn i tre typer: lavpolaritetspolyureafortykningsmidler, middels polaritetspolyureafortykningsmidler og polyureafortykningsmidler med høy polaritet. De to første brukes til fortykning av løsemiddelbaserte belegg, mens høypolaritetspolyurea-fortykningsmidler kan brukes til både høypolaritet løsemiddelbaserte belegg og vannbaserte belegg. Kommersielle produkter av polyureafortykningsmidler med lav polaritet, middels polaritet og høy polaritet er henholdsvis BYK-411, BYK-410 og BYK-420.
Modifisert polyamidvoksoppslemming er et reologisk tilsetningsstoff syntetisert ved å introdusere hydrofile grupper som PEG i molekylkjeden til amidvoks. For tiden er noen merker importert og brukes hovedsakelig til å justere tiksotropien til systemet og forbedre anti-tiksotropien. Anti-sag ytelse.
Innleggstid: 22. november 2022