Özet:
1. Islatıcı ve dağıtıcı madde
2. Köpük kesici
3. Yoğunlaştırıcı
4. Film oluşturucu katkı maddeleri
5. Korozyon önleyici, küf önleyici ve yosun önleyici madde
6. Diğer katkı maddeleri
1 Islatıcı ve dağıtıcı madde:
Su bazlı kaplamalar, solvent veya dispersiyon ortamı olarak su kullanır ve suyun büyük bir dielektrik sabiti vardır, bu nedenle su bazlı kaplamalar, elektrikli çift katman üst üste bindiğinde esas olarak elektrostatik itme ile dengelenir.Ek olarak, su bazlı kaplama sisteminde genellikle pigment dolgusunun yüzeyine adsorbe edilen, sterik engel oluşturan ve dispersiyonu stabilize eden polimerler ve iyonik olmayan yüzey aktif maddeler bulunur.Bu nedenle su bazlı boyalar ve emülsiyonlar, elektrostatik itme ve sterik engellemenin ortak etkisi sayesinde istikrarlı sonuçlar elde eder.Dezavantajı, özellikle yüksek fiyatlı elektrolitler için zayıf elektrolit direncidir.
1.1 Islatıcı madde
Su bazlı kaplamalar için ıslatıcı maddeler anyonik ve iyonik olmayan olarak ikiye ayrılır.
Islatma maddesi ve dispersiyon maddesinin kombinasyonu ideal sonuçlara ulaşabilir.Islatıcı madde miktarı genellikle binde birkaçtır.Olumsuz etkisi ise kaplama filminin köpürmesi ve suya dayanıklılığının azalmasıdır.
Islatma ajanlarının gelişme trendlerinden biri, polioksietilen alkil (benzen) fenol eter (APEO veya APE) ıslatma ajanlarının kademeli olarak yerini almasıdır çünkü bu, sıçanlarda erkek hormonlarının azalmasına yol açar ve endokrin ile etkileşime girer.Polioksietilen alkil (benzen) fenol eterler, emülsiyon polimerizasyonu sırasında emülgatör olarak yaygın şekilde kullanılır.
İkiz yüzey aktif maddeler de yeni gelişmelerdir.Bir aralayıcı ile birbirine bağlanan iki amfifilik moleküldür.İkiz hücreli yüzey aktif cisimlerinin en dikkate değer özelliği, kritik misel konsantrasyonunun (CMC), "tek hücreli" yüzey aktif cisimlerininkinden bir kat daha düşük olması ve bunu yüksek verimlilikle takip etmesidir.TEGO Twin 4000 gibi çift hücreli bir siloksan yüzey aktif maddedir ve kararsız köpük ve köpük giderici özelliklere sahiptir.
Air Products Gemini yüzey aktif cisimlerini geliştirdi.Geleneksel yüzey aktif maddeler hidrofobik bir kuyruğa ve hidrofilik bir başlığa sahiptir, ancak bu yeni yüzey aktif madde iki hidrofilik gruba ve iki veya üç hidrofobik gruba sahiptir; bu, asetilen glikoller olarak bilinen çok işlevli bir yüzey aktif maddedir ve EnviroGem AD01 gibi ürünlerdir.
1.2 Dağıtıcı
Lateks boya için dağıtıcılar dört kategoriye ayrılır: fosfat dağıtıcılar, poliasit homopolimer dağıtıcılar, poliasit kopolimer dağıtıcılar ve diğer dağıtıcılar.
En yaygın kullanılan fosfat dağıtıcılar, sodyum heksametafosfat, sodyum polifosfat (Calgon N, Almanya'daki BK Giulini Chemical Company'nin ürünü), potasyum tripolifosfat (KTPP) ve tetrapotasyum pirofosfat (TKPP) gibi polifosfatlardır.Etki mekanizması, hidrojen bağı ve kimyasal adsorpsiyon yoluyla elektrostatik itmeyi dengelemektir.Avantajı dozajın düşük olması, yaklaşık %0,1 olması ve inorganik pigmentler ve dolgu maddeleri üzerinde iyi bir dispersiyon etkisine sahip olmasıdır.Ancak eksiklikler de var: pH değerinin ve sıcaklığın yükselmesiyle birlikte polifosfat kolayca hidrolize oluyor, uzun süreli depolama stabilitesinin bozulmasına neden oluyor;Ortamda eksik çözünme, parlak lateks boyanın parlaklığını etkileyecektir.
Fosfat ester dağıtıcıları, monoesterlerin, diesterlerin, artık alkollerin ve fosforik asidin karışımlarıdır.
Fosfat ester dağıtıcıları, çinko oksit gibi reaktif pigmentler dahil olmak üzere pigment dispersiyonlarını stabilize eder.Parlak boya formülasyonlarında parlaklığı ve temizlenebilirliği artırır.Diğer ıslatma ve dağıtma katkı maddelerinin aksine, fosfat ester dağıtıcıların eklenmesi kaplamanın KU ve ICI viskozitesini etkilemez.
Tamol 1254 ve Tamol 850 gibi poliasit homopolimer dağıtıcısı, Tamol 850, metakrilik asidin bir homopolimeridir.Diizobütilen ve maleik asidin bir kopolimeri olan Orotan 731A gibi poliasit kopolimer dağıtıcı.Bu iki tip dağıtıcının özellikleri, pigmentlerin ve dolgu maddelerinin yüzeyinde güçlü adsorpsiyon veya tutunma üretmeleri, sterik engel oluşturmak için daha uzun moleküler zincirlere sahip olmaları ve zincir uçlarında suda çözünürlüğe sahip olmaları ve bazılarının elektrostatik itme ile desteklenmesidir. istikrarlı sonuçlar elde edin.Dağıtıcının iyi bir dağılabilirliğe sahip olmasını sağlamak için molekül ağırlığının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.Molekül ağırlığı çok küçükse, yetersiz sterik engel olacaktır;molekül ağırlığı çok büyükse topaklanma meydana gelecektir.Poliakrilat dağıtıcılar için en iyi dağılım etkisi, polimerizasyon derecesinin 12-18 olması durumunda elde edilebilir.
AMP-95 gibi diğer dağıtıcı türleri, 2-amino-2-metil-1-propanol kimyasal ismine sahiptir.Amino grubu inorganik parçacıkların yüzeyine adsorbe edilir ve hidroksil grubu, sterik engelleme yoluyla dengeleyici bir rol oynayan suya kadar uzanır.Küçük boyutundan dolayı sterik engelleme sınırlıdır.AMP-95 esas olarak bir pH düzenleyicidir.
Son yıllarda dispersantlar üzerinde yapılan araştırmalar, yüksek moleküler ağırlığın neden olduğu flokülasyon probleminin üstesinden gelmiş olup, yüksek moleküler ağırlığın geliştirilmesi trendlerden biridir.Örneğin, emülsiyon polimerizasyonuyla üretilen yüksek moleküler ağırlıklı dispersan EFKA-4580, su bazlı endüstriyel kaplamalar için özel olarak geliştirilmiş olup, organik ve inorganik pigment dispersiyonuna uygundur ve suya karşı iyi bir dirence sahiptir.
Amino grupları, asit-baz veya hidrojen bağları yoluyla birçok pigmente iyi bir afiniteye sahiptir.Sabitleme grubu olarak aminoakrilik asit içeren blok kopolimer dağıtıcıya dikkat edilmiştir.
Sabitleme grubu olarak dimetilaminoetil metakrilat içeren dağıtıcı
Tego Dispers 655 ıslatma ve dispersiyon katkısı, su bazlı otomotiv boyalarında sadece pigmentleri yönlendirmek için değil aynı zamanda alüminyum tozunun suyla reaksiyona girmesini önlemek için de kullanılır.
Çevresel kaygılar nedeniyle, düşük köpüklü ıslatma ve dağıtma maddeleri olan EnviroGem AE serisi çift hücreli ıslatma ve dağıtma maddeleri gibi biyolojik olarak parçalanabilen ıslatma ve dağıtma maddeleri geliştirilmiştir.
2 köpük kesici:
Genellikle üç kategoriye ayrılan geleneksel su bazlı boya köpük gidericilerin pek çok türü vardır: madeni yağ köpük gidericiler, polisiloksan köpük gidericiler ve diğer köpük gidericiler.
Mineral yağlı köpük gidericiler çoğunlukla düz ve yarı parlak lateks boyalarda yaygın olarak kullanılır.
Polisiloksan köpük gidericiler düşük yüzey gerilimine, güçlü köpük giderme ve köpük önleme özelliklerine sahiptir ve parlaklığı etkilemez, ancak yanlış kullanıldığında kaplama filminin büzülmesi ve yeniden kaplanabilirliğin zayıf olması gibi kusurlara neden olurlar.
Geleneksel su bazlı boya köpük gidericileri, köpük giderme amacına ulaşmak için su fazıyla uyumlu değildir, bu nedenle kaplama filminde yüzey kusurları oluşturmak kolaydır.
Son yıllarda moleküler düzeyde köpük gidericiler geliştirildi.
Bu köpük önleyici madde, köpük önleyici aktif maddelerin taşıyıcı madde üzerine doğrudan aşılanmasıyla oluşturulan bir polimerdir.Polimerin moleküler zinciri ıslatıcı bir hidroksil grubuna sahiptir, köpük giderici aktif madde molekülün etrafına dağılmıştır, aktif maddenin toplanması kolay değildir ve kaplama sistemi ile uyumluluğu iyidir.Bu tür moleküler düzeyde köpük gidericiler arasında mineral yağlar - FoamStar A10 serisi, silikon içeren - FoamStar A30 serisi ve silikonsuz, yağsız polimerler - FoamStar MF serisi yer alır.
Ayrıca moleküler düzeydeki bu köpük kesicinin, uyumsuz yüzey aktif maddeler olarak süper aşılanmış yıldız polimerleri kullandığı ve su bazlı kaplama uygulamalarında iyi sonuçlar elde ettiği bildiriliyor.Stout ve diğerleri tarafından bildirilen Air Products moleküler düzeyde köpük giderici.Surfynol MD 20 ve Surfynol DF 37 gibi her iki ıslatma özelliğine sahip asetilen glikol bazlı bir köpük kontrol maddesi ve köpük gidericidir.
Ayrıca sıfır VOC kaplama üretme ihtiyaçlarını karşılamak için Agitan 315, Agitan E 255 vb. gibi VOC içermeyen köpük gidericiler de mevcuttur.
3 Yoğunlaştırıcı:
Şu anda yaygın olarak kullanılan birçok türde koyulaştırıcı vardır; selüloz eter ve türevleri koyulaştırıcılar, birleştirici alkali ile şişebilen koyulaştırıcılar (HASE) ve poliüretan koyulaştırıcılar (HEUR).
3.1.Selüloz eter ve türevleri
Hidroksietil selüloz (HEC), ilk kez 1932 yılında Union Carbide Company tarafından endüstriyel olarak üretildi ve 70 yılı aşkın bir geçmişe sahip.Şu anda, selüloz eter ve türevlerinin koyulaştırıcıları esas olarak hidroksietil selüloz (HEC), metil hidroksietil selüloz (MHEC), etil hidroksietil selüloz (EHEC), metil hidroksipropil Baz selüloz (MHPC), metil selüloz (MC) ve ksantan sakızını içerir. vb., bunlar iyonik olmayan koyulaştırıcılardır ve ayrıca ilişkili olmayan su fazı koyulaştırıcılara aittirler.Bunlar arasında HEC, lateks boyada en yaygın kullanılanıdır.
Hidrofobik olarak değiştirilmiş selüloz (HMHEC), Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100 gibi birleştirici bir koyulaştırıcı haline gelmek üzere selülozun hidrofilik omurgası üzerine az miktarda uzun zincirli hidrofobik alkil grupları ekler.Yoğunlaştırma etkisi, çok daha büyük moleküler ağırlığa sahip selüloz eter koyulaştırıcılarınkiyle karşılaştırılabilir düzeydedir.ICI'nin viskozitesini ve tesviyesini geliştirir ve HEC'nin yüzey geriliminin yaklaşık 67mN/m olması ve HMHEC'nin yüzey geriliminin 55-65mN/m olması gibi yüzey gerilimini azaltır.
3.2 Alkali ile şişebilen koyulaştırıcı
Alkali-şişebilen koyulaştırıcılar iki kategoriye ayrılır: birleştirici olmayan alkali-şişebilen koyulaştırıcılar (ASE) ve anyonik koyulaştırıcılar olan birleştirici alkali-şişebilen koyulaştırıcılar (HASE).İlişkili olmayan ASE, bir poliakrilat alkali şişme emülsiyonudur.Birleştirici HASE, hidrofobik olarak değiştirilmiş bir poliakrilat alkali şişme emülsiyonudur.
3.3.Poliüretan koyulaştırıcı ve hidrofobik olarak değiştirilmiş poliüretan olmayan kalınlaştırıcı
HEUR olarak adlandırılan poliüretan koyulaştırıcı, iyonik olmayan birleştirici koyulaştırıcıya ait olan hidrofobik grupla modifiye edilmiş etoksilenmiş poliüretan suda çözünür bir polimerdir.HEUR üç bölümden oluşur: hidrofobik grup, hidrofilik zincir ve poliüretan grup.Hidrofobik grup bir birleşme rolü oynar ve genellikle oleil, oktadesil, dodesilfenil, nonilfenol vb. gibi kalınlaşma için belirleyici faktördür. Hidrofilik zincir kimyasal stabilite ve viskozite stabilitesi sağlayabilir; yaygın olarak polioksietilen ve türevleri gibi polieterler kullanılır.HEUR'un moleküler zinciri IPDI, TDI ve HMDI gibi poliüretan grupları tarafından genişletilir.Birleştirici koyulaştırıcıların yapısal özelliği, hidrofobik gruplar tarafından sonlandırılmalarıdır.Bununla birlikte, ticari olarak temin edilebilen bazı HEUR'lerin her iki ucundaki hidrofobik grupların ikame derecesi 0,9'dan düşüktür ve en iyisi yalnızca 1,7'dir.Dar molekül ağırlığı dağılımına ve kararlı performansa sahip bir poliüretan koyulaştırıcı elde etmek için reaksiyon koşulları sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.Çoğu HEUR, adım adım polimerizasyon yoluyla sentezlenir, dolayısıyla ticari olarak temin edilebilen HEUR'ler genellikle geniş molekül ağırlıklarının karışımlarıdır.
Richey ve ark.%0,02 (ağırlık) konsantrasyonunda Acrysol RM-825 ve PAT'ın misel toplanma derecesinin yaklaşık 6 olduğunu bulmak için floresan izleyici piren birleşme koyulaştırıcısını (PAT, ortalama moleküler ağırlık 30000, ağırlık ortalama moleküler ağırlık 60000) kullandı. koyulaştırıcı ile lateks parçacıklarının yüzeyi arasındaki birleşme enerjisi yaklaşık 25 KJ/mol'dür;lateks parçacıklarının yüzeyinde her bir PAT koyulaştırıcı molekülünün kapladığı alan yaklaşık 13 nm2'dir; bu, Triton X-405 ıslatma maddesinin kapladığı alanın yaklaşık 0,9 nm2'nin 14 katı kadardır.RM-2020NPR, DSX 1550 vb. gibi birleştirici poliüretan koyulaştırıcı.
Çevre dostu birleştirici poliüretan koyulaştırıcıların geliştirilmesi geniş ilgi görmüştür.Örneğin BYK-425, VOC ve APEO içermeyen üre ile modifiye edilmiş bir poliüretan koyulaştırıcıdır.Rheolat 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 ve 3060 VOC ve APEO içermeyen birleştirici poliüretan kıvamlaştırıcıdır.
Yukarıda açıklanan doğrusal birleştirici poliüretan koyulaştırıcılara ek olarak tarak benzeri birleştirici poliüretan koyulaştırıcılar da vardır.Tarak birleşmeli poliüretan koyulaştırıcı olarak adlandırılan kalınlaştırıcı, her koyulaştırıcı molekülünün ortasında asılı bir hidrofobik grup olduğu anlamına gelir.SCT-200 ve SCT-275 vb. gibi koyulaştırıcılar.
Hidrofobik olarak değiştirilmiş aminoplast koyulaştırıcı (hidrofobik olarak değiştirilmiş etoksilatlı aminoplast koyulaştırıcı - HEAT), özel amino reçinesini dört başlıklı hidrofobik gruba dönüştürür, ancak bu dört reaksiyon bölgesinin reaktivitesi farklıdır.Hidrofobik grupların normal eklenmesinde yalnızca iki bloke edilmiş hidrofobik grup vardır, bu nedenle sentetik hidrofobik modifiye edilmiş amino koyulaştırıcı, Optiflo H 500 gibi HEUR'dan çok farklı değildir. %8'e kadar daha fazla hidrofobik grup eklenirse, reaksiyon koşulları, birden fazla bloke edilmiş hidrofobik gruba sahip amino koyulaştırıcılar üretecek şekilde ayarlanabilir.Tabii bu aynı zamanda bir tarak kalınlaştırıcıdır.Bu hidrofobik modifiye amino koyulaştırıcı, renk uyumu eklendiğinde büyük miktarda yüzey aktif madde ve glikol çözücülerin eklenmesi nedeniyle boya viskozitesinin düşmesini önleyebilir.Bunun nedeni, güçlü hidrofobik grupların desorpsiyonu önleyebilmesi ve birden fazla hidrofobik grubun güçlü bir ilişkiye sahip olmasıdır.Optiflo TVS gibi koyulaştırıcılar.
Hidrofobik modifiye polieter koyulaştırıcı (HMPE) Hidrofobik olarak modifiye edilmiş polieter koyulaştırıcının performansı HEUR'a benzer ve ürünler arasında Hercules'ün Aquaflow NLS200, NLS210 ve NHS300'ü bulunur.
Kalınlaşma mekanizması hem hidrojen bağının hem de uç grupların birleşmesinin etkisidir.Yaygın kıvamlaştırıcılarla karşılaştırıldığında, daha iyi çökelme ve sarkma önleme özelliklerine sahiptir.Uç grupların farklı polaritelerine göre, modifiye poliüre koyulaştırıcılar üç tipe ayrılabilir: düşük polariteli poliüre koyulaştırıcılar, orta polariteli poliüre koyulaştırıcılar ve yüksek polariteli poliüre koyulaştırıcılar.İlk ikisi solvent bazlı kaplamaları kalınlaştırmak için kullanılırken, yüksek polariteli poliüre koyulaştırıcılar hem yüksek polariteli solvent bazlı kaplamalar hem de su bazlı kaplamalar için kullanılabilir.Düşük polariteli, orta polariteli ve yüksek polariteli poliüre koyulaştırıcıların ticari ürünleri sırasıyla BYK-411, BYK-410 ve BYK-420'dir.
Modifiye edilmiş poliamid mum bulamacı, amid mumunun moleküler zincirine PEG gibi hidrofilik grupların eklenmesiyle sentezlenen bir reolojik katkı maddesidir.Şu anda bazı markalar ithal edilmektedir ve esas olarak sistemin tiksotropisini ayarlamak ve anti-tiksotropiyi geliştirmek için kullanılmaktadır.Sarkma önleyici performans.
Gönderim zamanı: 22 Kasım 2022