В современных рецептурах покрытий и красок достижение равномерной дисперсии и стабильности при длительном хранении твердых пигментов и наполнителей является жизненно важной технической задачей. Из-за разницы в плотности между этими твердыми частицами и матрицей смолы покрытия очень чувствительны к расслоению фаз, синерезису и жесткому осаждению во время длительного складирования. Чтобы систематически устранять эти дефекты формулировок, стратегическое включение антиосадочный агент в краске считается необходимым.
Независимо от того, имеете ли вы дело с высокоэффективными защитными покрытиями, доминирующими в промышленных применениях на основе растворителей, или с экологически чистыми составами на водной основе, соответствующими мировым экологическим стандартам, выбор точного реологического модификатора имеет решающее значение. Он определяет тиксотропное поведение, стабильность суспендированной матрицы и конечные характеристики распыления или нанесения жидкой пленки.
Механизмы и поведение реологических модификаторов в различных средах
В зависимости от непрерывной фазы матрицы покрытия химическая структура и термодинамическое поведение антиосадочный агент сильно различаются. Разработчики рецептур должны оценить совместимость этих добавок с конкретными конфигурациями смол и растворителей.
антиосаждающий агент для красок на основе растворителей
В системах неполярных или среднеполярных смол антиосадочный агент for solvent based paints в основном работает путем создания временной, термически обратимой трехмерной сетевой структуры на протяжении всей непрерывной фазы.
Первичная химическая классификация включает органоглины, коллоидный кремнезем и предварительно активированные полиамидные воски. Органоглины требуют адекватных сдвиговых усилий и полярных активаторов для полной деагломерации и расслаивания их морфологии пластинок, создавая сети с водородными связями, которые обеспечивают превосходную тиксотропную вязкость при низком сдвиге. Альтернативно, полиамидные воски набухают и осаждаются в микроволокнистые структуры под точными термическими окнами во время производства, создавая сложную структуру, которая успешно удерживает тяжелые промышленные наполнители, такие как сульфат бария, слюдистый оксид железа или красный оксид железа, против гравитационного притяжения.
антиосадитель для красок на водной основе
Матрицы покрытий на водной основе обладают высокими диэлектрическими постоянными и сильной молекулярной полярностью благодаря воде, выступающей в качестве основного носителя. Следовательно, антиосадочный агент for water based paints должен обладать соответствующей гидрофильностью в сочетании с быстрым профилем реакции на истончение при сдвиге.
Типичные добавки, используемые в таких водосодержащих средах, включают модифицированные неорганические силикаты, гидрофобно модифицированные этоксилированные уретаны (HEUR) и набухающие в щелочах акриловые эмульсии (ASE/HASE). Эти соединения используют ионный обмен, обширные водородные связи или гидрофобные ассоциации внутри водной фазы. Они обеспечивают исключительно высокую вязкость с низким сдвигом в статических условиях для поддержания однородной суспензии пигмента. И наоборот, при применении высоких сил сдвига, таких как кисть, прокатка или распыление, эти физические сети временно отделяются, чтобы обеспечить превосходные свойства выравнивания и распыления.
Физические характеристики и сравнительные технические параметры
При разработке технических покрытий составление рецептуры с учетом конкретных переменных, таких как общее содержание твердых веществ, соотношение пигмента и связующего и полярность системы, сводит к минимуму сроки исследований и разработок. В следующей матрице представлены основные параметры и особенности применения четырех различных реологических добавок:
| Свойство/технический параметр | Органоглины | Дымчатый кремнезем | Полиамидные воски | Модифицированные полиуретаны (HEUR) |
| Внешний вид | Порошок от белого до светло-желтоватого цвета | Аморфный, ультрамелкий пушистый порошок. | Паста, микронизированный порошок или сферические частицы. | Жидкая или полупрозрачная эмульсия |
| Совместимость системы | На основе растворителя (полярность от низкой до средней) | На основе растворителей и некоторые виды на водной основе | На основе растворителя (полярность от средней до высокой) | Системы покрытий на водной основе |
| Первичный противоосадочный механизм | Сеть отслоенных тромбоцитов с водородными связями | Ассоциация силанольной группы между частицами | Волокнистая сеть механического переплетения | Гидрофобные концевые группы, связанные с частицами связующего |
| Стандартная дозировка (% от общей массы формулы) | 0,2% - 2,0% | 0,2% - 1,0% | 0,5% - 1,5% | 0,3% - 1,2% |
| Критерии активации/дисперсии | Требуются высокие сдвиговые усилия и полярные активаторы. | Требуется дисперсия с высоким сдвигом для полного смачивания. | Строгий контроль температуры активации и времени обработки. | Легко смешивается благодаря низкоскоростному механическому перемешиванию. |
| Сопротивление провисанию и баланс выравнивания | Хорошо | Отлично | Улучшенный | Исключительный баланс выравнивания и подвески |
| Влияние на блеск сухой пленки | Может вызвать легкое матирование при высоких уровнях нагрузки. | Незначительная тенденция к снижению показателей блеска | Незначительное влияние на блеск отвержденной пленки. | Обеспечивает полное сохранение блеска сухой пленки. |
Уменьшение дефектов слеживания и провисания при производстве и хранении
Жидкие покрытия подвергаются длительным периодам неподвижности и термическому стрессу во время транспортировки и распределения. Если антиосадочный агент in paint не удается сохранить структурную целостность суспензии, твердые частицы постепенно сжимаются, вытесняя раствор поровой смолы и создавая плотный, необратимый слой цементации на дне упаковочного контейнера.
Разработав реологическое поведение для изменения профиля вязкости при низком сдвиге без увеличения технологической вязкости при высоком сдвиге, технические специалисты могут существенно повысить статический предел текучести покрывающей жидкости. Когда статическое значение текучести превышает гравитационное напряжение сдвига, создаваемое дисперсной твердой фазой, пигменты остаются в постоянном состоянии суспензии.
В промышленных грунтовках на основе растворителей с высоким содержанием нелетучих компонентов, морских покрытиях или защитных грунтовках для тяжелых условий эксплуатации с высоким содержанием цинка смешивание антиосадочный агент for solvent based paints (например, сочетание органоглин с предварительно активированными полиамидными восками) создает синергетический эффект. Эта составная структура оптимизирует подвеску при хранении в банках, предотвращая провисание на вертикальных подложках во время нанесения. Для водоразбавляемых архитектурных покрытий или водоразбавляемых промышленных эмалей, включающих антиосадочный агент for water based paints сохраняет стабильность многофазной суспензии, уменьшает разбрызгивание валиком во время нанесения и обеспечивает гладкую, бездефектную топографию сухой пленки.
English
русский
Español
Français