1. Kahulugan ug gimbuhaton sa thickener
Ang mga additives nga mahimo’g madugangan ang viscosity sa mga pintura nga nakabase sa tubig gitawag nga mga thickener.
Ang mga thickener adunay hinungdanon nga papel sa paghimo, pagtipig ug pagtukod sa mga coatings.
Ang panguna nga gimbuhaton sa thickener mao ang pagdugang sa viscosity sa coating aron matubag ang mga kinahanglanon sa lainlaing mga yugto sa paggamit.Bisan pa, ang viscosity nga gikinahanglan sa coating sa lainlaing mga yugto lahi.Pananglitan:
Atol sa proseso sa pagtipig, kini gitinguha nga adunay taas nga viscosity aron mapugngan ang pigment gikan sa paghusay;
Atol sa proseso sa pagtukod, kini mao ang tilinguhaon nga adunay usa ka kasarangan viscosity aron sa pagsiguro nga ang pintal adunay maayo nga brushability nga walay sobra nga pagmantsa sa pintal;
Pagkahuman sa pagtukod, gilauman nga ang viscosity dali nga makabalik sa taas nga viscosity pagkahuman sa usa ka mubo nga oras nga lag (proseso sa pag-level) aron malikayan ang pagkalayo.
Ang fluidity sa waterborne coatings dili Newtonian.
Kung ang viscosity sa pintura mikunhod uban ang pagtaas sa puwersa sa paggunting, kini gitawag nga pseudoplastic fluid, ug kadaghanan sa pintura usa ka pseudoplastic fluid.
Kung ang pamatasan sa pag-agos sa usa ka pseudoplastic fluid adunay kalabotan sa kasaysayan niini, nga mao, nagsalig kini sa oras, gitawag kini nga thixotropic fluid.
Kung naggama og mga coating, kanunay namong gisulayan ang paghimo sa mga coatings nga thixotropic, sama sa pagdugang mga additives.
Kung ang thixotropy sa coating angay, kini makasulbad sa mga kontradiksyon sa nagkalain-laing mga yugto sa coating, ug makatagbo sa teknikal nga mga panginahanglan sa lain-laing viscosity sa coating sa storage, construction leveling, ug drying stages.
Ang ubang mga thickener mahimong maghatag sa pintura og taas nga thixotropy, aron kini adunay mas taas nga viscosity sa pagpahulay o sa usa ka ubos nga shear rate (sama sa pagtipig o transportasyon), aron mapugngan ang pigment sa pintal gikan sa paghusay.Ug ubos sa taas nga shear rate (sama sa proseso sa coating), kini adunay ubos nga viscosity, aron ang coating adunay igo nga dagan ug leveling.
Ang Thixotropy girepresentahan sa thixotropic index TI ug gisukod sa Brookfield viscometer.
TI=viscosity (gisukod sa 6r/min)/viscosity (gisukod sa 60r/min)
2. Mga tipo sa mga thickener ug ang mga epekto niini sa mga kabtangan sa coating
(1) Mga Uri Sa termino sa kemikal nga komposisyon, ang mga thickener gibahin sa duha ka mga kategorya: organiko ug dili organiko.
Ang dili organikong mga tipo naglakip sa bentonite, attapulgite, aluminum magnesium silicate, lithium magnesium silicate, ug uban pa, mga organikong tipo sama sa methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyacrylate, polymethacrylate, acrylic acid o methyl Acrylic homopolymer o copolymer ug polyurethane etc.
Gikan sa panan-aw sa impluwensya sa rheological nga mga kabtangan sa mga coatings, ang mga thickener gibahin sa thixotropic thickeners ug associative thickeners.Sa mga termino sa mga kinahanglanon sa pasundayag, ang kantidad sa thickener kinahanglan nga gamay ug ang epekto sa pagpalapot maayo;kini dili sayon nga madaot sa mga enzyme;kung ang temperatura o pH nga kantidad sa sistema mausab, ang viscosity sa coating dili maminusan, ug ang pigment ug filler dili ma-flocculate.;Maayo nga kalig-on sa pagtipig;maayo nga pagpabilin sa tubig, walay klaro nga foaming phenomenon ug walay dili maayo nga epekto sa performance sa coating film.
①Sellulose thickener
Ang cellulose thickeners nga gigamit sa mga coatings mao ang panguna nga methylcellulose, hydroxyethylcellulose ug hydroxypropylmethylcellulose, ug ang ulahi nga duha mas kasagarang gigamit.
Ang Hydroxyethyl cellulose usa ka produkto nga nakuha pinaagi sa pag-ilis sa mga hydroxyl nga grupo sa mga yunit sa glucose sa natural nga selyulosa sa mga hydroxyethyl nga mga grupo.Ang mga detalye ug mga modelo sa mga produkto labi nga gipalahi sumala sa lebel sa pagpuli ug viscosity.
Ang mga barayti sa hydroxyethyl cellulose gibahin usab sa normal nga tipo sa dissolution, paspas nga pagkatibulaag nga tipo ug biological nga kalig-on nga tipo.Hangtod sa pamaagi sa paggamit, ang hydroxyethyl cellulose mahimong idugang sa lainlaing mga yugto sa proseso sa paghimo sa coating.Ang paspas nga pagkatibulaag nga tipo mahimong idugang direkta sa porma sa uga nga pulbos.Bisan pa, ang pH nga kantidad sa sistema sa wala pa idugang kinahanglan nga dili mubu sa 7, labi na tungod kay ang hydroxyethyl cellulose hinay nga natunaw sa ubos nga kantidad sa pH, ug adunay igo nga oras alang sa tubig nga makalusot sa sulod sa mga partikulo, ug unya ang kantidad sa pH nadugangan. aron kini Matunaw dayon.Ang katugbang nga mga lakang mahimo usab nga magamit sa pag-andam sa usa ka piho nga konsentrasyon sa solusyon sa papilit ug idugang kini sa sistema sa sapaw.
Ang Hydroxypropyl methylcellulose usa ka produkto nga nakuha pinaagi sa pag-ilis sa hydroxyl group sa glucose unit sa natural nga cellulose nga adunay usa ka methoxy group, samtang ang laing bahin gipulihan sa usa ka hydroxypropyl group.Ang epekto sa pagpalapot niini parehas ra sa hydroxyethyl cellulose.Ug kini dili makasugakod sa enzymatic degradation, apan ang tubig solubility niini dili sama ka maayo sa hydroxyethyl cellulose, ug kini adunay disbentaha sa gelling sa dihang gipainit.Alang sa hydroxypropyl methylcellulose nga gitambalan sa ibabaw, mahimo kining direktang idugang sa tubig kung gamiton.Human sa pagkutaw ug pagsabwag, idugang ang alkaline nga mga substansiya sama sa ammonia nga tubig aron ma-adjust ang pH value ngadto sa 8-9, ug pukawon hangtod hingpit nga matunaw.Alang sa hydroxypropyl methylcellulose nga walay pagtambal sa nawong, mahimo kini nga matumog ug mabuak sa init nga tubig nga labaw sa 85 ° C sa dili pa gamiton, ug dayon pabugnawon ngadto sa temperatura sa lawak, dayon pukawon sa bugnaw nga tubig o tubig sa yelo aron hingpit nga matunaw kini.
②Inorganic nga thickener
Kini nga matang sa thickener mao ang nag-una sa pipila ka activate nga yuta nga kolonon nga mga produkto, sama sa bentonite, magnesium aluminum silicate yuta nga kolonon, ug uban pa Kini gihulagway sa dugang pa sa thickening epekto, kini usab adunay usa ka maayo nga suspension epekto, makapugong sa pagkalunod, ug dili makaapekto. ang resistensya sa tubig sa coating.Human mamala ang coating ug maporma ngadto sa usa ka pelikula, kini molihok isip filler sa coating film, ug uban pa.
③ Sintetikong polymer thickener
Ang sintetikong polymer thickener kay kasagarang gigamit sa acrylic ug polyurethane (associative thickeners).Ang mga acrylic thickener kasagaran mga acrylic polymers nga adunay mga grupo nga carboxyl.Sa tubig nga adunay pH nga kantidad nga 8-10, ang carboxyl group dissociates ug mahimong hubag;sa diha nga ang pH bili mao ang labaw pa kay sa 10, kini dissolves sa tubig ug mawad-an sa thickening epekto, mao nga ang thickening epekto kaayo sensitibo sa pH bili.
Ang thickening mekanismo sa acrylate thickener mao nga ang iyang mga partikulo mahimong adsorbed sa ibabaw sa latex partikulo sa pintal, ug sa paghimo sa usa ka sapaw layer human sa alkali nga hubag, nga nagdugang sa gidaghanon sa latex mga partikulo, makababag sa Brownian motion sa mga partikulo. , ug nagdugang sa viscosity sa sistema sa pintal.;Ikaduha, ang paghubag sa thickener nagdugang sa viscosity sa bahin sa tubig.
(2) Impluwensya sa thickener sa coating properties
Ang epekto sa tipo sa thickener sa rheological nga mga kabtangan sa coating mao ang mga musunud:
Kung ang gidaghanon sa thickener modaghan, ang static nga viscosity sa pintura motaas sa kamahinungdanon, ug ang viscosity change trend mao ang batakan nga makanunayon kung ipailalom sa external shear force.
Sa epekto sa thickener, ang viscosity sa pintura paspas nga nahulog kung kini gipailalom sa paggunting nga puwersa, nga nagpakita sa pseudoplasticity.
Gamit ang hydrophobically modified cellulose thickener (sama sa EBS451FQ), sa taas nga shear rates, taas gihapon ang viscosity kung dako ang kantidad.
Gamit ang associative polyurethane thickeners (sama sa WT105A), sa taas nga shear rate, taas gihapon ang viscosity kung dako ang kantidad.
Ang paggamit sa mga acrylic thickeners (sama sa ASE60), bisan kung ang static nga viscosity paspas nga motaas kung ang kantidad dako, ang viscosity paspas nga mokunhod sa mas taas nga shear rate.
3. Associate thickener
(1) thickening mekanismo
Cellulose ether ug alkali-swellable acrylic thickeners mahimo lamang thicken ang bahin sa tubig, apan walay thickening epekto sa ubang mga sangkap sa water-based nga pintura, ni sila mahimong hinungdan sa mahinungdanon nga interaksyon tali sa mga pigment sa pintura ug sa mga partikulo sa emulsion, mao nga Ang rheology sa pintal dili ma-adjust.
Ang mga associative thickeners gihulagway nga dugang sa pagpalapot pinaagi sa hydration, sila usab nagpabaga pinaagi sa mga asosasyon tali sa ilang kaugalingon, nga adunay mga partikulo nga nagkatibulaag, ug uban pang mga sangkap sa sistema.Kini nga asosasyon nag-disassociate sa taas nga shear rates ug nakig-uban pag-usab sa ubos nga shear rates, nga nagtugot sa rheology sa coating nga ma-adjust.
Ang mekanismo sa pagpalapot sa associative thickener mao nga ang molekula niini usa ka linear hydrophilic chain, usa ka polymer compound nga adunay lipophilic nga mga grupo sa duha ka tumoy, nga mao, kini adunay hydrophilic ug hydrophobic nga mga grupo sa istruktura, mao nga kini adunay mga kinaiya sa mga molekula sa surfactant.kinaiyahan.Ang ingon nga mga molekula sa thickener dili lamang maka-hydrate ug makapahubag aron mabaga ang bahin sa tubig, apan mahimo usab nga mga micelles kung ang konsentrasyon sa tubig nga solusyon niini molapas sa usa ka piho nga kantidad.Ang mga micelle mahimong makig-uban sa mga partikulo sa polimer sa emulsion ug sa mga partikulo sa pigment nga nag-adsorb sa dispersant aron maporma ang usa ka three-dimensional nga istruktura sa network, ug gidugtong ug nalambigit aron madugangan ang viscosity sa sistema.
Ang labi ka hinungdanon mao nga kini nga mga asosasyon naa sa usa ka kahimtang sa dinamikong balanse, ug ang mga kauban nga micelle mahimo’g mag-adjust sa ilang mga posisyon kung gipailalom sa mga pwersa sa gawas, aron ang coating adunay mga kabtangan sa pag-level.Dugang pa, tungod kay ang molekula adunay daghang mga micelles, kini nga istruktura nagpamenos sa kalagmitan sa mga molekula sa tubig nga molalin ug sa ingon nagdugang ang viscosity sa aqueous phase.
(2) Ang papel sa mga coatings
Kadaghanan sa mga associative thickener kay polyurethanes, ug ang ilang relatibong molekular nga gibug-aton anaa sa taliwala sa 103-104 ka order sa magnitude, duha ka order sa magnitude nga mas ubos kay sa ordinaryo nga polyacrylic acid ug cellulose thickeners nga adunay paryente nga molekular nga gibug-aton tali sa 105-106.Tungod sa ubos nga gibug-aton sa molekula, ang epektibo nga pagtaas sa gidaghanon human sa hydration mas gamay, mao nga ang viscosity curve niini mas patag kaysa sa non-associative thickeners.
Tungod sa ubos nga gibug-aton sa molekula sa associative thickener, ang intermolecular entanglement niini sa water phase limitado, busa ang thickening effect niini sa water phase dili mahinungdanon.Sa ubos nga sakup sa paggunting, ang pagkakabig sa asosasyon tali sa mga molekula labaw pa sa pagkaguba sa asosasyon tali sa mga molekula, ang tibuuk nga sistema nagmintinar sa usa ka kinaiyanhon nga suspensyon ug kahimtang sa pagkatibulaag, ug ang viscosity duol sa viscosity sa dispersion medium (tubig).Busa, ang associative thickener naghimo sa water-based nga pintura nga sistema nga nagpakita sa ubos nga dayag nga viscosity kung kini anaa sa ubos nga shear rate nga rehiyon.
Ang mga associative thickeners nagdugang sa potensyal nga enerhiya tali sa mga molekula tungod sa panag-uban tali sa mga partikulo sa nagkatibulaag nga hugna.Niining paagiha, gikinahanglan ang dugang nga enerhiya aron maputol ang asosasyon tali sa mga molekula sa taas nga mga rate sa paggunting, ug ang pwersa sa paggunting nga gikinahanglan aron makab-ot ang parehas nga strain sa paggunting mas dako usab, aron ang sistema nagpakita sa usa ka mas taas nga rate sa paggunting sa taas nga mga rate sa paggunting.Dayag nga viscosity.Ang mas taas nga high-shear viscosity ug ubos nga low-shear viscosity mahimo ra nga makabawi sa kakulang sa kasagaran nga mga thickener sa rheological nga mga kabtangan sa pintura, nga mao, ang duha nga mga thickener mahimong magamit sa kombinasyon aron ma-adjust ang fluidity sa latex nga pintura.Variable performance, aron matubag ang komprehensibo nga mga kinahanglanon sa coating ngadto sa baga nga pelikula ug coating film flow.
Oras sa pag-post: Nob-24-2022