1. Sakeutuksen määritelmä ja toiminta
Lisäaineita, jotka voivat lisätä merkittävästi vesipohjaisten maalien viskositeettia, kutsutaan sakeutusaineiksi.
Pakosintentinsä on tärkeä rooli pinnoitteiden tuotannossa, varastoinnissa ja rakentamisessa.
Sakeutusaineen päätehtävä on lisätä pinnoitteen viskositeettia eri käyttövaiheiden vaatimusten täyttämiseksi. Pinnoitteen vaatima viskositeetti eri vaiheissa on kuitenkin erilainen. Esim:
Varastointiprosessin aikana on toivottavaa olla korkea viskositeetti, jotta pigmentti asettuu;
Rakennusprosessin aikana on toivottavaa olla kohtalainen viskositeetti sen varmistamiseksi, että maalilla on hyvä harjaus ilman liiallista maalivärjäystä;
Rakentamisen jälkeen toivotaan, että viskositeetti voi nopeasti palata korkeaan viskositeettiin lyhyen viiveen (tasoitusprosessin) jälkeen estämään roikkuminen.
Vesipinnoitteiden juoksevuus on ei-newtonilainen.
Kun maalin viskositeetti pienenee leikkausvoiman lisääntyessä, sitä kutsutaan pseudoplastiseksi nesteeksi, ja suurin osa maalista on pseudoplastinen neste.
Kun pseudoplastisen nesteen virtauskäyttäytyminen liittyy sen historiaan, ts. Se on ajasta riippuvainen, sitä kutsutaan tiksotrooppiseksi nesteeksi.
Pinnoitteiden valmistettaessa yritämme usein tietoisesti tehdä pinnoitteista thiksotrooppisia, kuten lisäaineiden lisäämistä.
Kun pinnoitteen tiksotropia on tarkoituksenmukaista, se voi ratkaista pinnoitteen eri vaiheiden ristiriidat ja vastata pinnoitteen eri viskositeetin teknisiin tarpeisiin varastointi-, rakennusten tasoittamisessa ja kuivausvaiheissa.
Jotkut sakeutusaineet voivat antaa maalin korkealla tikixotropialla, niin että sillä on korkeampi viskositeetti levossa tai alhaisella leikkausnopeudella (kuten varastointi tai kuljetus), jotta maalin pigmentti ei astuta. Ja korkealla leikkausnopeudella (kuten pinnoitusprosessi), sillä on alhainen viskositeetti, joten pinnoitteessa on riittävä virtaus ja tasoitus.
Thixotropya edustaa thixotrooppinen indeksi Ti ja mitataan Brookfield Viscometer.
Ti = viskositeetti (mitattuna 6r/min)/viskositeetti (mitattu nopeudella 60r/min)
2. Sakeutusainetyypit ja niiden vaikutukset pinnoitusominaisuuksiin
(1) Kemiallisen koostumuksen tyypit, sakeutusaineet jaetaan kahteen luokkaan: orgaaninen ja epäorgaaninen.
Epäorgaanisiin tyyppeihin kuuluvat bentoniitti, attapulgite, alumiini -magnesiumsilaatti, litiummagnesiumsilikaatti jne., Orgaaniset tyypit, kuten metyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa, polyakrylaatti, polymetakrylaatti, akryylihappo tai metyyliakrylinen homopolymieri Or Copolymer and Polyuretone jne. Jne.
Pinnoitteiden reologisiin ominaisuuksiin vaikutuksen vaikutuksen kannalta sakeutusaineet on jaettu thiksotrooppisiin sakeutusaineisiin ja assosiatiivisiin sakeutusaineisiin. Suorituskykyvaatimusten kannalta sakeutusaineen määrän tulisi olla pienempi ja sakeutumisvaikutus on hyvä; Entsyymit eivät ole helppoa heikentää; Kun järjestelmän lämpötila tai pH -arvo muuttuu, pinnoitteen viskositeetti ei vähene merkittävästi, ja pigmenttiä ja täyteainetta ei flokkuloida. ; Hyvä säilytysvakaus; Hyvä vedenpidätys, ei selvää vaahtoavailmiötä eikä haitallisia vaikutuksia päällystyskalvon suorituskykyyn.
①Selluloosan sakeutusaine
Pinnoitteissa käytetyt selluloosan sakeutusaineet ovat pääasiassa metyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa ja hydroksipropyylimetyyliselluloosa, ja kahta viimeksi mainittua käytetään yleisemmin.
Hydroksietyyliselluloosa on tuote, joka on saatu korvaamalla hydroksyyliryhmät luonnollisen selluloosan glukoosiyksiköissä hydroksietyyliryhmillä. Tuotteiden tekniset tiedot ja mallit erotetaan pääasiassa korvausasteen ja viskositeetin asteen mukaan.
Hydroksietyyliselluloosan lajikkeet on myös jaettu normaaliin liukenemistyyppiin, nopeaan dispersiotyyppiin ja biologiseen stabiilisuustyyppiin. Käyttömenetelmän suhteen hydroksietyyliselluloosa voidaan lisätä pinnoitustuotantoprosessin eri vaiheissa. Nopeasti hajottava tyyppi voidaan lisätä suoraan kuivajauheen muodossa. Järjestelmän pH -arvon ennen lisäämisen tulisi kuitenkin olla alle 7, lähinnä siksi, että hydroksietyyliselluloosa liukenee hitaasti alhaiseen pH -arvoon, ja vesi on riittävästi tunkeutumaan hiukkasten sisäpuolelle, ja sitten pH -arvo nostetaan sen liuenneen nopeasti. Vastaavia vaiheita voidaan käyttää myös tietty liimiliuoksen pitoisuus ja lisäämällä se pinnoitusjärjestelmään.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on tuote, joka on saatu korvaamalla hydroksyyliryhmä luonnollisen selluloosan glukoosiyksikössä metoksiryhmällä, kun taas toinen osa korvataan hydroksipropyyliryhmällä. Sen paksuuntuminen on periaatteessa sama kuin hydroksietyyliselluloosa. Ja se on kestävä entsymaattiselle hajoamiselle, mutta sen veden liukoisuus ei ole niin hyvä kuin hydroksietyyliselluloosa, ja sillä on geelitys haitta kuumennettuna. Pintakäsitellyn hydroksipropyylimetyyliselluloosan kannalta se voidaan lisätä suoraan veteen käytettäessä. Sekoittamisen ja dispersioinnin jälkeen lisää alkaliset aineet, kuten ammoniakkivesi, säätääksesi pH-arvoa 8-9 ja sekoita, kunnes se on täysin liuennut. Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa varten ilman pintakäsittelyä se voidaan liottaa ja turvota kuumalla vedellä yli 85 ° C ennen käyttöä ja jäähtyä sitten huoneenlämpötilaan, sitten sekoitetaan kylmällä vedellä tai jäävedellä sen liuottamiseksi kokonaan.
②inorgaaninen sakeutusaine
Tällainen sakeutusaine on pääasiassa joitain aktivoituja savituotteita, kuten bentoniitti, magnesiumalumiini -silikaattisavi jne. Sille on ominaista siinä mielessä, että sakeutumisvaikutuksen lisäksi sillä on myös hyvä suspensiovaikutus, se voi estää uppoamisen, eikä se vaikuta pinnoitteen vedenkestävyyteen. Kun pinnoite on kuivattu ja muodostettu elokuvaan, se toimii täyteaineena pinnoitekalvossa jne. Epäsuotuisa tekijä on, että se vaikuttaa merkittävästi pinnoitteen tasoitukseen.
③ Synteettinen polymeerin sakeutusaine
Synteettisiä polymeerien sakeutusaineita käytetään enimmäkseen akryylissä ja polyuretaanissa (assosiatiiviset sakeutuvat). Akryylisjen paksuistajat ovat enimmäkseen akryylipolymeerejä, jotka sisältävät karboksyyliryhmiä. Vedessä, jonka pH-arvo on 8-10, karboksyyliryhmä dissosioituu ja turvonna; Kun pH -arvo on suurempi kuin 10, se liukenee veteen ja menettää paksuuntumisvaikutuksen, joten paksuuntuminen on erittäin herkkä pH -arvolle.
Akrylaatin sakeutusaineen paksunemekanismi on, että sen hiukkaset voidaan adsorboida maalin lateksihiukkasten pinnalle ja muodostaa päällystyskerroksen alkalien turvotuksen jälkeen, mikä lisää lateksihiukkasten tilavuutta, haittaa hiukkasten brownian liikettä ja lisää maalijärjestelmän viskositeettia. ; Toiseksi sakeutuksen turvotus lisää vesifaasin viskositeettia.
(2) sakeutusaineen vaikutus pinnoitusominaisuuksiin
Pakostimen tyypin vaikutus pinnoitteen reologisiin ominaisuuksiin on seuraava:
Kun sakeutusaineen määrä kasvaa, maalin staattinen viskositeetti kasvaa merkittävästi, ja viskositeetin muutostrendi on periaatteessa yhdenmukainen ulkoisen leikkausvoiman altistuessa.
Sakeutusaineen vaikutuksen myötä maalin viskositeetti putoaa nopeasti, kun siihen kohdistetaan leikkausvoima, joka osoittaa pseudoplastisuutta.
Käyttämällä hydrofobisesti modifioitua selluloosan sakeutusainetta (kuten EBS451FQ) korkealla leikkausnopeudella viskositeetti on edelleen korkea, kun määrä on suuri.
Käyttämällä assosiatiivisia polyuretaanin sakeutusainetta (kuten WT105A), suurella leikkausnopeudella viskositeetti on edelleen korkea, kun määrä on suuri.
Käyttämällä akryylisjen paksuntaa (kuten ASE60), vaikka staattinen viskositeetti nousee nopeasti, kun määrä on suuri, viskositeetti pienenee nopeasti korkeammalla leikkausnopeudella.
3. Assosiatiivinen sakeutusaine
(1) sakeutumismekanismi
Selluloosaneetteri ja alkalin kaventavat akryylisjentäjät voivat vain sakeuttaa vesifaasia, mutta niillä ei ole sakeuttavaa vaikutusta vesipohjaisen maalin muihin komponentteihin, eivätkä ne voi aiheuttaa merkittävää vuorovaikutusta maalin pigmenttien ja emulsion hiukkasten välillä, joten maalin reologiaa ei voida säätää.
Assosiatiiviset sakeutusaineet on karakterisoitu siinä, että nesteytyksen kautta paksuuntumisen lisäksi ne sakeutuvat myös assosiaatioiden kautta, dispergoituneiden hiukkasten ja järjestelmän muiden komponenttien kanssa. Tämä assosiaatio irrottaa korkealla leikkausnopeudella ja liittyy uudelleen alhaisella leikkausnopeudella, mikä mahdollistaa pinnoitteen reologian säätämisen.
Assosiatiivisen sakeutusaineen sakeutumismekanismi on, että sen molekyyli on lineaarinen hydrofiilinen ketju, polymeeriyhdiste, jolla on lipofiiliset ryhmät molemmissa päissä, toisin sanoen siinä on rakenteessa hydrofiilisiä ja hydrofobisia ryhmiä, joten siinä on polkuaktiivisten molekyylien ominaisuudet. luonto. Tällaiset sakeutusaineiden molekyylit eivät voi vain hydraattia ja turvotusta vesifaasin sakeuttamiseksi, vaan myös muodostavat misellit, kun sen vesiliuoksen pitoisuus ylittää tietyn arvon. Misellit voivat liittyä emulsioiden polymeerihiukkasiin ja pigmentihiukkasiin, jotka ovat adsorboineet dispergointiaineen muodostamaan kolmiulotteisen verkkorakenteen, ja ne on kytketty toisiinsa ja sitoutuu lisäämään järjestelmän viskositeettia.
Tärkeämpää on, että nämä assosiaatiot ovat dynaamisen tasapainon tilassa, ja niihin liittyvät misellit voivat säätää asentojaan ulkoisten voimien altistuessa, jotta päällysteellä on tasoitusominaisuudet. Lisäksi, koska molekyylissä on useita misellejä, tämä rakenne vähentää vesimolekyylien taipumusta siirtyä ja lisää siten vesifaasin viskositeettia.
(2) rooli pinnoitteissa
Suurin osa assosiatiivisista sakeutusaineista on polyuretaaneja, ja niiden suhteelliset molekyylipainot ovat välillä 103-104 suuruusluokkaa, kaksi suuruusluokkaa, jotka ovat pienempiä kuin tavallinen polyakryylihappo ja selluloosan sakeutusaine, jolla on suhteelliset molekyylipainot välillä 105-106. Pienen molekyylipainon vuoksi tehokas tilavuuden lisääntyminen hydraation jälkeen on pienempi, joten sen viskositeettikäyrä on tasaisempi kuin ei-assosiointipakettien sakeutusaineiden.
Assosiatiivisen sakeutusaineen pienen molekyylipainon takia sen molekyylien välinen takertuminen vesifaasiin on rajoitettu, joten sen sakeutumisvaikutus vesifaasiin ei ole merkittävä. Alhaisella leikkausnopeusalueella molekyylien välinen assosiaatiomuutos on enemmän kuin molekyylien välinen assosiaatio tuhoaminen, koko järjestelmä ylläpitää luontaista suspensio- ja dispersiotilaa, ja viskositeetti on lähellä dispersioväliaineen (veden) viskositeettia. Siksi assosiatiivinen sakeutusaine tekee vesipohjaisesta maalijärjestelmästä alhaisemman näennäisen viskositeetin, kun se on alhaisella leikkausalueella.
Assosiatiiviset sakeutusaineet lisäävät molekyylien potentiaalista energiaa hiukkasten välisestä assosiaatiosta dispergoituneessa vaiheessa. Tällä tavoin tarvitaan enemmän energiaa molekyylien välisen assosiaation katkaisemiseksi korkealla leikkausnopeudella, ja myös saman leikkausjännityksen saavuttamiseen tarvittava leikkausvoima on myös suurempi, joten järjestelmässä on korkeampi leikkausnopeus korkealla leikkausnopeudella. Ilmeinen viskositeetti. Korkeampi korkea leikkausviskositeetti ja alhaisempi leikkausviskositeetti voivat vain korvata maalin reologisten ominaisuuksien yleisten sakeutusaineiden puutteen, ts. Kahta sakeutusainetta voidaan käyttää yhdistelmässä lateksimaalin juoksevuuden säätämiseksi. Muuttuva suorituskyky, jotta voidaan täyttää kattavat pinnoitteen vaatimukset paksuksi kalvo- ja päällysteelokuvien virtaukseksi.
Viestin aika: marraskuu-24-2022