Рэзюмэ:
1. Змочвальнік і дыспергатар
2. Пеногаситель
3. Загушчальнік
4. Пленкообразующие дабаўкі
5. Сродак супраць карозіі, цвілі і багавіння
6. Іншыя дадаткі
1 Змочвальнік і дыспергатар:
Пакрыцці на воднай аснове выкарыстоўваюць ваду ў якасці растваральніка або дысперсійнага асяроддзя, і вада мае вялікую дыэлектрычную пранікальнасць, таму пакрыцця на воднай аснове ў асноўным стабілізуюцца за кошт электрастатычнага адштурхвання, калі двайны электрычны пласт перакрываецца. Акрамя таго, у сістэме пакрыцця на воднай аснове часта прысутнічаюць палімеры і неіённыя павярхоўна-актыўныя рэчывы, якія адсарбуюцца на паверхні пігментнага напаўняльніка, утвараючы стэрычныя перашкоды і стабілізуючы дысперсію. Такім чынам, фарбы і эмульсіі на воднай аснове дасягаюць стабільных вынікаў за кошт сумеснага дзеяння электрастатычнага адштурхвання і стэрычных перашкод. Яго недахопам з'яўляецца нізкая ўстойлівасць да электралітаў, асабліва для дарагіх электралітаў.
1.1 Змочвальнік
Змочвальнікі для водных пакрыццяў дзеляцца на аніённыя і неіённыя.
Камбінацыя змочвальніка і дыспергатара дазваляе дасягнуць ідэальных вынікаў. Колькасць змочвальніка звычайна складае некалькі на тысячу. Яго негатыўным дзеяннем з'яўляецца ўспеньванне і зніжэнне воданепранікальнасці плёнкі пакрыцця.
Адной з тэндэнцый развіцця змочвальных агентаў з'яўляецца паступовая замена полиоксиэтиленалкилового (бензол) фенольного эфіру (APEO або APE) змочвальных агентаў, таму што гэта прыводзіць да зніжэння мужчынскіх гармонаў у пацукоў і перашкаджае эндакрыннай. У якасці эмульгаторов пры эмульсійнай полімерызацыі шырока выкарыстоўваюцца полиоксиэтиленалкиловые (бензол)фенольные эфіры.
Новыя распрацоўкі - і двайныя ПАВ. Гэта дзве амфіфільныя малекулы, злучаныя спейсерам. Найбольш характэрнай асаблівасцю двухклеткавых павярхоўна-актыўных рэчываў з'яўляецца тое, што крытычная канцэнтрацыя міцэлы (ККМ) больш чым на парадак ніжэй, чым у іх «аднаклетачных» павярхоўна-актыўных рэчываў, а затым высокая эфектыўнасць. Такія, як TEGO Twin 4000, гэта двухячэістае сілаксанавае павярхоўна-актыўнае рэчыва, якое валодае няўстойлівымі пенообразовательными ўласцівасцямі.
Кампанія Air Products распрацавала павярхоўна-актыўныя рэчывы Gemini. Традыцыйныя павярхоўна-актыўныя рэчывы маюць гідрафобны хвост і гідрафільную галоўку, але гэта новае павярхоўна-актыўнае рэчыва мае дзве гідрафільныя групы і дзве ці тры гідрафобныя групы, што з'яўляецца шматфункцыянальным павярхоўна-актыўным рэчывам, вядомым як ацэтыленгліколі, такія прадукты, як EnviroGem AD01.
1.2 Дысперсант
Диспергаторы для латексной фарбы дзеляцца на чатыры катэгорыі: фасфатныя дыспергатары, полікіслотныя гомапалімерныя дыспергатары, полікіслотныя супалімерныя дыспергатары і іншыя дыспергатары.
Найбольш шырока выкарыстоўваюцца фасфатныя дыспергатары - гэта поліфасфаты, такія як гексаметафасфат натрыю, поліфасфат натрыю (Calgon N, прадукт BK Giulini Chemical Company у Германіі), трыпаліфасфат калію (KTPP) і пірафасфат тэтрапалію (TKPP). Механізм яго дзеяння заключаецца ў стабілізацыі электрастатычнага адштурхвання праз вадародныя сувязі і хімічную адсорбцыю. Яго перавага ў тым, што дазоўка нізкая, каля 0,1%, і ён валодае добрым дысперсійным дзеяннем на неарганічныя пігменты і напаўняльнікі. Але ёсць і недахопы: з аднаго боку, нароўні з павышэннем значэння pH і тэмпературы, поліфасфат лёгка гидролизуется, выклікае дрэнную ўстойлівасць пры працяглым захоўванні; Няпоўнае растварэнне ў асяроддзі паўплывае на бляск глянцавай латексной фарбы.
Фасфатныя эфірныя дыспергатары - гэта сумесі монаэфіраў, складаных дыэфіраў, рэшткавых спіртоў і фосфарнай кіслаты.
Фасфатныя эфірныя дысперсанты стабілізуюць пігментныя дысперсіі, у тым ліку рэактыўныя пігменты, такія як аксід цынку. У складах глянцавых фарбаў ён паляпшае бляск і чысціню. У адрозненне ад іншых змочвальных і диспергирующих дабавак, даданне дыспергатараў фасфатнага эфіру не ўплывае на глейкасць пакрыцця KU і ICI.
Поликислотный гомополимерный диспергатор, такі як Тамол 1254 і Тамол 850, Тамол 850 - гэта гомополимер метакриловой кіслаты. Полікіслотны супалімерны дыспергатар, напрыклад Orotan 731A, які з'яўляецца супалімерам дыізабутылена і малеінавай кіслаты. Характарыстыкі гэтых двух тыпаў дыспергатараў заключаюцца ў тым, што яны ствараюць моцную адсорбцыю або замацаванне на паверхні пігментаў і напаўняльнікаў, маюць больш доўгія малекулярныя ланцужкі, якія ўтвараюць стэрычныя перашкоды, і раствараюцца ў вадзе на канцах ланцугоў, а некаторыя дапаўняюцца электрастатычным адштурхваннем. дасягнуць стабільных вынікаў. Каб дыспергатар меў добрую диспергируемость, неабходна строга кантраляваць малекулярную масу. Калі малекулярная маса занадта малая, стэрычных перашкод будзе недастаткова; калі малекулярная маса занадта вялікая, адбудзецца флокуляция. Для полиакрилатных диспергаторов найлепшы эфект дысперсіі можа быць дасягнуты пры ступені полімерызацыі 12-18.
Іншыя тыпы дыспергатараў, такія як AMP-95, маюць хімічную назву 2-аміна-2-пазначаў-1-прапанол. Амінагрупа адсарбуецца на паверхні неарганічных часціц, а гідраксільная група распаўсюджваецца на ваду, якая гуляе стабілізуючую ролю праз стэрычныя перашкоды. З-за невялікага памеру стэрычная перашкода абмежаваная. AMP-95 - гэта ў асноўным рэгулятар pH.
У апошнія гады даследаванні дыспергатараў пераадолелі праблему флокуляцыі, выкліканую высокай малекулярнай масай, і развіццё высокамалекулярнай масы з'яўляецца адной з тэндэнцый. Напрыклад, высокамалекулярны дыспергатар EFKA-4580, атрыманы метадам эмульсійнай полімерызацыі, спецыяльна распрацаваны для прамысловых пакрыццяў на воднай аснове, прыдатны для дысперсіі арганічных і неарганічных пігментаў і мае добрую воданепранікальнасць.
Амінагрупы маюць добрае сродство да многіх пігментаў праз кіслотна-шчолачную або вадародную сувязь. Звернута ўвага на блок-супалімерны дыспергатар з амінаакрылавай кіслатой у якасці якарнай групы.
Диспергатор з диметиламиноэтилметакрилатом ў якасці якарнай групы
Змочвае і дыспергуючая дабаўка Tego Dispers 655 выкарыстоўваецца ў аўтамабільных фарбах на воднай аснове не толькі для арыентацыі пігментаў, але і для прадухілення рэакцыі алюмініевай пудры з вадой.
З-за праблем з навакольным асяроддзем былі распрацаваны біяраскладальныя змочвальнікі і дыспергатары, такія як змочвальнікі і дыспергатары з двума клеткамі серыі EnviroGem AE, якія з'яўляюцца змочвальнікамі і дыспергатарамі з нізкім утрыманнем пены.
2 пеногаситель:
Існуе шмат відаў традыцыйных пеногасителей фарбаў на воднай аснове, якія звычайна дзеляцца на тры катэгорыі: пеногасители мінеральнага алею, полисилоксановые пеногасители і іншыя пеногасители.
Звычайна выкарыстоўваюцца пеногасители на мінеральным алеі, у асноўным у плоскіх і паўглянцевых латексных фарбах.
Полісілаксанавыя пеногасители валодаюць нізкім павярхоўным нацяжэннем, моцнай пеногасительной і пеногасительной здольнасцю і не ўплываюць на бляск, але пры няправільным выкарыстанні яны прывядуць да такіх дэфектаў, як ўсаджванне плёнкі пакрыцця і дрэнная магчымасць наступнага пакрыцця.
Традыцыйныя пенагасіцелі фарбы на воднай аснове несумяшчальныя з воднай фазай для дасягнення мэты пеногасителя, таму лёгка вырабіць паверхневыя дэфекты плёнкі пакрыцця.
У апошнія гады былі распрацаваны пеногасители на малекулярным узроўні.
Гэты пеногаситель ўяўляе сабой палімер, які ўтвараецца шляхам прамога прышчэпкі пеногасителя на рэчыва-носьбіт. Малекулярны ланцужок палімера мае гідраксільную групу змочвання, пеногасительное актыўнае рэчыва размяркоўваецца вакол малекулы, актыўнае рэчыва няпроста агрэгаваць, і сумяшчальнасць з сістэмай пакрыцця добрая. Да такіх пеногасителям малекулярнага ўзроўню адносяцца мінеральныя алею — серыя FoamStar A10, кремнийсодержащие — серыя FoamStar A30 і безкремниевые немасляные палімеры — серыя FoamStar MF.
Паведамляецца таксама, што гэты пеногаситель на малекулярным узроўні выкарыстоўвае суперпрышчэпленыя зоркавыя палімеры ў якасці несумяшчальных павярхоўна-актыўных рэчываў і дасягнуў добрых вынікаў у нанясенні пакрыццяў на воднай аснове. Пеногаситель малекулярнага ўзроўню Air Products, пра які паведамляюць Stout et al. з'яўляецца сродкам для кантролю пенообразования і пеногасителем на аснове ацэтыленгліколю з увільгатняльнымі ўласцівасцямі, такімі як Surfynol MD 20 і Surfynol DF 37.
Акрамя таго, для таго, каб задаволіць патрэбы ў вытворчасці пакрыццяў з нулявым утрыманнем ЛОС, існуюць пеногасители без ЛОС, такія як Agitan 315, Agitan E 255 і г.д.
3 загушчальнікі:
Існуе шмат відаў загушчальнікаў, у цяперашні час звычайна выкарыстоўваюцца эфір цэлюлозы і яго вытворныя загушчальнікі, асацыятыўныя набракаемыя шчолачамі загушчальнікі (HASE) і поліурэтанавыя загушчальнікі (HEUR).
3.1. Эфір цэлюлозы і яго вытворныя
Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ) была ўпершыню выраблена прамысловай кампаніяй Union Carbide Company ў 1932 годзе і мае больш чым 70-гадовую гісторыю. У цяперашні час загушчальнікі эфіру цэлюлозы і яе вытворных у асноўным ўключаюць гидроксиэтилцеллюлозу (HEC), метилгидроксиэтилцеллюлозу (MHEC), этилгидроксиэтилцеллюлозу (EHEC), метилгидроксипропилосновную цэлюлозу (MHPC), метилцеллюлозу (MC) і ксантановую камедь, г.д., гэта неіённыя загушчальнікі, а таксама належаць да неасацыяванай воднай фазы загушчальнікі. Сярод іх HEC найбольш часта выкарыстоўваецца ў латексной фарбе.
Гідрафобна мадыфікаваная цэлюлоза (HMHEC) уводзіць невялікую колькасць гідрафобных алкільных груп з доўгім ланцугом на гідрафільнай асновы цэлюлозы, каб стаць асацыятыўным загушчальнікам, такім як Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Яго эфект згушчэння параўнальны з эфектам эфіру цэлюлозы з значна большай малекулярнай масай. Гэта паляпшае глейкасць і выраўноўванне ICI, а таксама зніжае павярхоўнае нацяжэнне, напрыклад, павярхоўнае нацяжэнне HEC складае каля 67 мН/м, а павярхоўнае нацяжэнне HMHEC складае 55-65 мН/м.
3.2. Набракаемы шчолаччу загушчальнік
Набракаемыя шчолачамі загушчальнікі дзеляцца на дзве катэгорыі: неасацыятыўныя набухаючыя шчолачамі загушчальнікі (ASE) і асацыятыўныя набухаючыя шчолачамі загушчальнікі (HASE), якія з'яўляюцца аніённымі загушчальнікамі. Неасацыяваная ASE - гэта поліакрылавая шчолачная эмульсія, якая набракае. Associative HASE - гэта гідрафобна мадыфікаваная поліакрылатная шчолачна-набракаючая эмульсія.
3.3. Поліўрэтанавы загушчальнік і гідрафобна мадыфікаваны непаліўрэтанавы загушчальнік
Поліўрэтанавы загушчальнік, званы HEUR, уяўляе сабой гідрафобны гэтаксіляваны паліурэтанавы водарастваральны палімер з мадыфікаванай групай, які адносіцца да неіённых асацыятыўных загушчальнікаў. HEUR складаецца з трох частак: гідрафобнай групы, гідрафільнай ланцуга і поліурэтанавай групы. Гідрафобная група гуляе асацыяцыйную ролю і з'яўляецца вырашальным фактарам для згушчэння, звычайна олеілавага, актадэцыльнага, дадэцылфенільнага, нонілфенольнага і г.д. Гідрафільны ланцуг можа забяспечваць хімічную стабільнасць і стабільнасць глейкасці, звычайна выкарыстоўваюцца простыя поліэфіры, такія як поліаксіэтылен і яго вытворныя. Малекулярны ланцужок HEUR пашыраны поліурэтанавымі групамі, такімі як IPDI, TDI і HMDI. Структурнай асаблівасцю асацыятыўных загушчальнікаў з'яўляецца тое, што яны абрываюцца гідрафобнымі групамі. Аднак ступень замяшчэння гідрафобных груп на абодвух канцах некаторых камерцыйна даступных HEUR ніжэй за 0,9, а лепшая - толькі 1,7. Умовы рэакцыі павінны строга кантралявацца, каб атрымаць поліўрэтанавы загушчальнік з вузкім размеркаваннем малекулярнай масы і стабільнай прадукцыйнасцю. Большасць HEUR сінтэзуюцца шляхам паэтапнай полімерызацыі, таму камерцыйна даступныя HEUR звычайна ўяўляюць сабой сумесі з шырокай малекулярнай масай.
Рычы і інш. выкарыстаў флуарэсцэнтны загушчальнік асацыяцыі пірэну (PAT, сярэдняколькасная малекулярная маса 30000, сярэднемасавая малекулярная маса 60000), каб выявіць, што пры канцэнтрацыі 0,02% (па вазе) ступень агрэгацыі міцэл Acrysol RM-825 і PAT была каля 6. энергія сувязі паміж загушчальнікам і паверхняй часціц латекса складае каля 25 КДж/моль; плошча, якую займае кожная малекула загушчальніка PAT на паверхні часціц латекса, складае каля 13 нм2, што прыкладна роўна плошчы, якую займае змочвальнік Triton X-405, у 14 разоў больш, чым 0,9 нм2. Асацыятыўны поліўрэтанавы загушчальнік, напрыклад RM-2020NPR, DSX 1550 і інш.
Распрацоўка экалагічна чыстых асацыятыўных поліўрэтанавых загушчальнікаў атрымала шырокую ўвагу. Напрыклад, BYK-425 - гэта мадыфікаваны поліурэтанавы загушчальнік без ЛОС і АПЭО. Rheolate 210, Borchi Gel 0434, Tego ViscoPlus 3010, 3030 і 3060 - гэта асацыятыўны поліўрэтанавы загушчальнік без VOC і APEO.
Акрамя апісаных вышэй лінейных асацыятыўных поліўрэтанавых загушчальнікаў, існуюць таксама грабеньчатыя асацыятыўныя поліўрэтанавыя загушчальнікі. Так званы поліўрэтанавы загушчальнік з грабянёвай асацыяцыяй азначае, што ў сярэдзіне кожнай малекулы загушчальніка знаходзіцца падвесная гідрафобная група. Такія загушчальнікі, як SCT-200 і SCT-275 і інш.
Гідрафобна мадыфікаваны загушчальнік амінапласту (гідрафобна мадыфікаваны этаксіляваны загушчальнік амінапласта — HEAT) змяняе спецыяльную амінапласт на чатыры абмежаваныя гідрафобныя групы, але рэакцыйная здольнасць гэтых чатырох рэакцыйных сайтаў адрозніваецца. Пры звычайным даданні гідрафобных груп ёсць толькі дзве заблакаваныя гідрафобныя групы, таму сінтэтычны гідрафобны мадыфікаваны амінакіслотны загушчальнік мала чым адрозніваецца ад HEUR, напрыклад Optiflo H 500. Калі дадаецца больш гідрафобных груп, напрыклад да 8%, умовы рэакцыі могуць быць скарэкціраваны для атрымання амінакіслотных загушчальнікаў з некалькімі блакаванымі гідрафобнымі групамі. Вядома, гэта яшчэ і загушчальнік расчоскі. Гэты гідрафобны мадыфікаваны амінакіслотны загушчальнік можа прадухіліць падзенне глейкасці фарбы з-за дадання вялікай колькасці павярхоўна-актыўных рэчываў і гліколевых растваральнікаў пры падборы колеру. Прычына ў тым, што моцныя гідрафобныя групы могуць прадухіліць дэсорбцыю, і некалькі гідрафобных груп маюць моцную сувязь. Такія загушчальнікі Optiflo TVS.
Гідрафобны мадыфікаваны поліэфірны загушчальнік (HMPE) Прадукцыйнасць гідрафобна мадыфікаванага поліэфірнага загушчальніка падобная на HEUR, а прадукты ўключаюць Aquaflow NLS200, NLS210 і NHS300 кампаніі Hercules.
Яго механізм згушчэння - гэта эфект як вадароднай сувязі, так і асацыяцыі канцавых груп. У параўнанні са звычайнымі загушчальнікамі ён валодае лепшымі ўласцівасцямі супраць асядання і прасядання. У адпаведнасці з рознымі палярнасцямі канчатковых груп, мадыфікаваныя полімочевинные загушчальнікі можна падзяліць на тры тыпу: полімочевинные загушчальнікі нізкай палярнасці, полімочевинные загушчальнікі сярэдняй палярнасці і полімочевинные загушчальнікі высокай палярнасці. Першыя два выкарыстоўваюцца для згушчэння пакрыццяў на аснове растваральнікаў, у той час як высокапалярныя поліўрэінныя загушчальнікі могуць выкарыстоўвацца як для высокапалярных пакрыццяў на аснове растваральнікаў, так і для пакрыццяў на воднай аснове. Камерцыйныя прадукты нізкапалярных, сярэдняй палярнасці і высокай палярнасці полимочевинные загушчальнікі - BYK-411, BYK-410 і BYK-420 адпаведна.
Мадыфікаваны поліамідны воск - гэта рэалагічная дабаўка, сінтэзаваная шляхам увядзення гідрафільных груп, такіх як ПЭГ, у малекулярны ланцужок аміднага воску. У цяперашні час некаторыя маркі імпартуюцца і ў асноўным выкарыстоўваюцца для рэгулявання тыксатрапіі сістэмы і паляпшэння антытыксатрапіі. Прадукцыйнасць супраць правісання.
Час публікацыі: 22 лістапада 2022 г