1. Ορισμός και λειτουργία του πυκνωτικού
Τα πρόσθετα που μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το ιξώδες των χρωμάτων με βάση το νερό ονομάζονται πυκνές.
Τα πυκνότητα παίζουν σημαντικό ρόλο στην παραγωγή, την αποθήκευση και την κατασκευή των επικαλύψεων.
Η κύρια λειτουργία του παχύρρευσης είναι η αύξηση του ιξώδους της επικάλυψης για να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των διαφόρων σταδίων χρήσης. Ωστόσο, το ιξώδες που απαιτείται από την επικάλυψη σε διαφορετικά στάδια είναι διαφορετικό. Π.χ.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποθήκευσης, είναι επιθυμητό να έχουμε υψηλό ιξώδες για να αποτρέψουμε την εγκατάσταση της χρωστικής ουσίας.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, είναι επιθυμητό να έχουμε ένα μέτριο ιξώδες για να εξασφαλιστεί ότι το χρώμα έχει καλή βούρτσα χωρίς υπερβολική χρώση χρώματος.
Μετά την κατασκευή, ελπίζουμε ότι το ιξώδες μπορεί γρήγορα να επιστρέψει σε ένα υψηλό ιξώδες μετά από σύντομη καθυστέρηση (διαδικασία ισοπέδωσης) για να αποφευχθεί η χαλάρωση.
Η ρευστότητα των υδατοδιαλυτών επικαλύψεων είναι μη-Νευτονική.
Όταν το ιξώδες του χρώματος μειώνεται με την αύξηση της δύναμης διάτμησης, ονομάζεται ψευδοπλασματικό υγρό και το μεγαλύτερο μέρος του χρώματος είναι ένα ψευδοπλαστικό υγρό.
Όταν η συμπεριφορά ροής ενός ψευδοοπλαστικού υγρού σχετίζεται με την ιστορία του, δηλαδή είναι εξαρτώμενη από το χρόνο, ονομάζεται θιξοτροπικό υγρό.
Όταν κατασκευάζουμε επικαλύψεις, συχνά προσπαθούμε συνειδητά να φτιάξουμε τις επικαλύψεις Thixotropic, όπως η προσθήκη πρόσθετων.
Όταν η θιξοτροπία της επικάλυψης είναι κατάλληλη, μπορεί να λύσει τις αντιφάσεις των διαφόρων σταδίων της επικάλυψης και να ανταποκριθεί στις τεχνικές ανάγκες του διαφορετικού ιξώδους της επικάλυψης στην αποθήκευση, την ισοπέδωση των κατασκευών και τα στάδια ξήρανσης.
Ορισμένα πυκνότητα μπορούν να δώσουν το χρώμα με υψηλή θιξοτροπία, έτσι ώστε να έχει υψηλότερο ιξώδες σε ηρεμία ή με χαμηλό ρυθμό διάτμησης (όπως αποθήκευση ή μεταφορά), έτσι ώστε να αποφευχθεί η εγκατάσταση της χρωστικής στο χρώμα. Και υπό υψηλό ρυθμό διάτμησης (όπως η διαδικασία επικάλυψης), έχει χαμηλό ιξώδες, έτσι ώστε η επικάλυψη να έχει επαρκή ροή και ισοπέδωση.
Το Thixotropy αντιπροσωπεύεται από τον θιξοτροπικό δείκτη Ti και μετράται από το Viscometer Brookfield.
Ti = ιξώδες (μετρούμενο σε 6r/min)/ιξώδες (μετρούμενο σε 60R/min)
2. Τύποι πυκνών και τα αποτελέσματά τους στις ιδιότητες επικάλυψης
(1) Τύποι όσον αφορά τη χημική σύνθεση, τα πυκνότητα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: οργανικά και ανόργανα.
Οι ανόργανοι τύποι περιλαμβάνουν μπεντονίτη, ατιπαουλγίτη, πυριτικό μαγνήσιο αλουμινίου, πυριτικό μαγνήσιο λιθίου κλπ., Οργανικοί τύποι όπως μεθυλο κυτταρίνη, υδροξυαιθυλο κυτταρίνη, πολυακρυλικό, πολυμμεθακρυλικό, ακρυλικό οξύ ή μεθυλοκυτοπολυμερές ή συμπολυμερές και πολυουθάνιο κλπ.
Από την άποψη της επίδρασης στις ρεολογικές ιδιότητες των επικαλύψεων, τα πυκνότητα χωρίζονται σε θιξοτροπικά πυκνωτικά και συσχετιστικά πυκνότητας. Από την άποψη των απαιτήσεων απόδοσης, η ποσότητα του πυκνωτή θα πρέπει να είναι μικρότερη και το φαινόμενο πάχυνσης είναι καλή. Δεν είναι εύκολο να διαβρωθεί από ένζυμα. Όταν αλλάζει η θερμοκρασία ή η τιμή του pH του συστήματος, το ιξώδες της επικάλυψης δεν θα μειωθεί σημαντικά και η χρωστική ουσία και το πλήρωσης δεν θα κροκοποιηθούν. ; Καλή σταθερότητα αποθήκευσης. Καλή κατακράτηση νερού, δεν υπάρχει προφανές φαινόμενο αφρού και δεν υπάρχουν ανεπιθύμητες ενέργειες στην απόδοση της μεμβράνης επικάλυψης.
① -πυκνών κυτταρίνης
Τα πυκνών κυτταρίνης που χρησιμοποιούνται σε επικαλύψεις είναι κυρίως μεθυλοκυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη και υδροξυπροπυλομεθυλοκυτταρίνη και τα τελευταία δύο χρησιμοποιούνται συχνότερα.
Η υδροξυαιθυλο κυτταρίνη είναι ένα προϊόν που λαμβάνεται αντικαθιστώντας τις ομάδες υδροξυλίου στις μονάδες γλυκόζης της φυσικής κυτταρίνης με υδροξυαιθυλο ομάδες. Οι προδιαγραφές και τα μοντέλα των προϊόντων διακρίνονται κυρίως σύμφωνα με το βαθμό υποκατάστασης και ιξώδους.
Οι ποικιλίες υδροξυαιθυλο κυτταρίνης χωρίζονται επίσης σε φυσιολογικό τύπο διάλυσης, τύπο γρήγορης διασποράς και τύπου βιολογικής σταθερότητας. Όσον αφορά τη μέθοδο χρήσης, η υδροξυαιθυλο κυτταρίνη μπορεί να προστεθεί σε διαφορετικά στάδια της διαδικασίας παραγωγής επικάλυψης. Ο τύπος γρήγορης διασποράς μπορεί να προστεθεί απευθείας με τη μορφή ξηρού σκόνη. Ωστόσο, η τιμή ρΗ του συστήματος πριν από την προσθήκη πρέπει να είναι μικρότερη από 7, κυρίως επειδή η υδροξυαιθυλο κυλυλούδια διαλύεται αργά σε τιμή χαμηλής ρΗ και υπάρχει αρκετός χρόνος για να διεισδύσει το νερό στο εσωτερικό των σωματιδίων και στη συνέχεια η τιμή του ρΗ αυξάνεται για να διαλύεται γρήγορα. Τα αντίστοιχα βήματα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή μιας συγκεκριμένης συγκέντρωσης διαλύματος κόλλας και προσθέστε το στο σύστημα επικάλυψης.
Η υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη είναι ένα προϊόν που λαμβάνεται με την αντικατάσταση της υδροξυλομάδας στη μονάδα γλυκόζης της φυσικής κυτταρίνης με μεθοξυ ομάδα, ενώ το άλλο μέρος αντικαθίσταται από μια υδροξυπροπυλική ομάδα. Η επίδρασή του πάχυνσης είναι βασικά το ίδιο με αυτό της υδροξυαιθυλο κυτταρίνης. Και είναι ανθεκτικό στην ενζυματική αποικοδόμηση, αλλά η υδατοδιαλυτότητα της δεν είναι τόσο καλή όσο αυτή της υδροξυαιθυλο κυτταρίνης και έχει το μειονέκτημα της πηκτής όταν θερμαίνεται. Για την επιφανειακή κατεργασμένη με υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη, μπορεί να προστεθεί απευθείας στο νερό όταν χρησιμοποιείται. Μετά την ανάδευση και τη διασπορά, προσθέστε αλκαλικές ουσίες όπως το νερό της αμμωνίας για να ρυθμίσετε την τιμή του ρΗ σε 8-9 και ανακατέψτε μέχρι να διαλυθεί πλήρως. Για την υδροξυπροπυλο μεθυλοκυτταρίνη χωρίς επιφανειακή θεραπεία, μπορεί να εμποτιστεί και να διογκωθεί με ζεστό νερό πάνω από 85 ° C πριν από τη χρήση και στη συνέχεια να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου, στη συνέχεια αναδεύεται με κρύο νερό ή παγωμένο νερό για να το διαλύσει πλήρως.
②inorganic πυκνωτικό
Αυτό το είδος πυκνωτικού είναι κυρίως ορισμένα ενεργοποιημένα προϊόντα πηλού, όπως ο μπεντονίτης, ο πυριτικός πηλός αλουμινίου μαγνησίου, κλπ. Χαρακτηρίζεται ότι εκτός από το φαινόμενο πάχυνσης, έχει επίσης καλό εναιώρημα, μπορεί να αποτρέψει τη βύθιση και δεν θα επηρεάσει την αντοχή στο νερό της επικάλυψης. Αφού η επικάλυψη στεγνώσει και σχηματίζεται σε μια μεμβράνη, λειτουργεί ως πλήρωσης στην μεμβράνη επικάλυψης κλπ. Ο δυσμενής παράγοντας είναι ότι θα επηρεάσει σημαντικά την ισοπέδωση της επικάλυψης.
③ Συνθετικό πολυμερές πυκνωτή
Τα συνθετικά πολυμερή πυκνών χρησιμοποιούνται κυρίως σε ακρυλικό και πολυουρεθάνιο (συσχετιστικά πυκνίδια). Τα ακρυλικά πυκνές είναι κυρίως ακρυλικά πολυμερή που περιέχουν καρβοξυλικές ομάδες. Στο νερό με τιμή ρΗ 8-10, η ομάδα καρβοξυλίου διαχωρίζεται και γίνεται πρησμένη. Όταν η τιμή του ρΗ είναι μεγαλύτερη από 10, διαλύεται στο νερό και χάνει το φαινόμενο πάχυνσης, οπότε το φαινόμενο πάχυνσης είναι πολύ ευαίσθητο στην τιμή του ρΗ.
Ο μηχανισμός πάχυνσης του πυκτικού ακρυλικού είναι ότι τα σωματίδια του μπορούν να προσροφηθούν στην επιφάνεια των σωματιδίων λατέξ στο χρώμα και να σχηματίζουν ένα στρώμα επικάλυψης μετά από διόγκωση αλκαλικών, γεγονός που αυξάνει τον όγκο των σωματιδίων λατέξ, εμποδίζει την καφετιά κίνηση των σωματιδίων και αυξάνει το ιξώδες του συστήματος βαφής. ; Δεύτερον, η διόγκωση του πυκνωτή αυξάνει το ιξώδες της υδατικής φάσης.
(2) Επίδραση του παχύρρευσης στις ιδιότητες επικάλυψης
Η επίδραση του τύπου του πυκνωτή στις ρεολογικές ιδιότητες της επικάλυψης έχει ως εξής:
Όταν η ποσότητα του πυκνωτή αυξάνεται, το στατικό ιξώδες του χρώματος αυξάνεται σημαντικά και η τάση αλλαγής του ιξώδους είναι βασικά συνεπής όταν υποβάλλεται σε εξωτερική δύναμη διάτμησης.
Με την επίδραση του πυκνωτή, το ιξώδες του χρώματος πέφτει γρήγορα όταν υποβάλλεται σε δύναμη διάτμησης, δείχνοντας ψευδοπλαστικότητα.
Χρησιμοποιώντας ένα υδρόφοδο τροποποιημένο πυκνωτικό κυτταρίνης (όπως το EBS451FQ), σε υψηλούς ρυθμούς διάτμησης, το ιξώδες εξακολουθεί να είναι υψηλό όταν η ποσότητα είναι μεγάλη.
Χρησιμοποιώντας πυκνές πολυουρεθάνης (όπως WT105A), σε υψηλά ποσοστά διάτμησης, το ιξώδες εξακολουθεί να είναι υψηλό όταν η ποσότητα είναι μεγάλη.
Χρησιμοποιώντας ακρυλικά πυκνές (όπως ASE60), αν και το στατικό ιξώδες αυξάνεται ταχέως όταν η ποσότητα είναι μεγάλη, το ιξώδες μειώνεται ταχέως με υψηλότερο ρυθμό διάτμησης.
3. Συνεργατικό παχύρρευστο
(1) Μηχανισμός πάχυνσης
Τα αιθέρα κυτταρίνης και τα αλκάλια ακρυλικά πυκνές μπορούν να πυκνώσουν μόνο τη υδατική φάση, αλλά δεν έχουν καμία επίδραση πάχυνσης σε άλλα συστατικά της βαφής με βάση το νερό, ούτε μπορούν να προκαλέσουν σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των χρωστικών ουσιών στο χρώμα και των σωματιδίων του γαλακτώματος, έτσι ώστε η ρεολογία της βαφής να μην μπορεί να ρυθμιστεί.
Τα συσχετιστικά πυκνότητα χαρακτηρίζονται από το ότι εκτός από την πάχυνση μέσω της ενυδάτωσης, επίσης πυκνώνουν μέσω συσχετίσεων μεταξύ τους, με διασκορπισμένα σωματίδια και με άλλα συστατικά του συστήματος. Αυτή η συσχέτιση αποσυνδέεται με υψηλά ποσοστά διάτμησης και επανασυνδέεται με χαμηλούς ρυθμούς διάτμησης, επιτρέποντας τη ρύθμιση της ρεολογίας της επίστρωσης.
Ο μηχανισμός πάχυνσης του συσχετιστικού πυκνωτικού είναι ότι το μόριο του είναι μια γραμμική υδρόφιλη αλυσίδα, μια πολυμερή ένωση με λιπόφιλες ομάδες και στα δύο άκρα, δηλαδή έχει υδρόφιες και υδρόφοβες ομάδες στη δομή, έτσι έχει τα χαρακτηριστικά των επιφανειοδραστικών μορίων. φύση. Τέτοια μόρια πυκνωτή δεν μπορούν μόνο να ενυδατωθούν και να διογκωθούν για να πυκνώσουν τη υδατική φάση, αλλά και να σχηματίζουν μικκύλια όταν η συγκέντρωση του υδατικού διαλύματος υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή. Τα μικκύλια μπορούν να συσχετιστούν με τα σωματίδια πολυμερούς του γαλακτώματος και τα σωματίδια χρωστικής που έχουν προσροφήσει το διασπορά για να σχηματίσουν μια τρισδιάστατη δομή δικτύου και διασυνδέονται και εμπλέκονται για να αυξήσουν το ιξώδες του συστήματος.
Αυτό που είναι πιο σημαντικό είναι ότι αυτές οι ενώσεις βρίσκονται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας και αυτά τα συνδεδεμένα μικκύλια μπορούν να προσαρμόσουν τις θέσεις τους όταν υποβάλλονται σε εξωτερικές δυνάμεις, έτσι ώστε η επικάλυψη να έχει ιδιότητες ισοπέδωσης. Επιπλέον, δεδομένου ότι το μόριο έχει πολλά μικκύλια, αυτή η δομή μειώνει την τάση των μορίων νερού να μεταναστεύουν και έτσι αυξάνει το ιξώδες της υδατικής φάσης.
(2) Ο ρόλος στις επικαλύψεις
Τα περισσότερα από τα συσχετιστικά πυκνότητα είναι πολυουρεθάνες και τα σχετικά μοριακά βάρη τους είναι μεταξύ 103-104 τάξεων μεγέθους, δύο τάξεις μεγέθους χαμηλότερες από τα συνηθισμένα πολυακρυλικά οξέα και τα πυκνίδια κυτταρίνης με σχετικά μοριακά βάρη μεταξύ 105-106. Λόγω του χαμηλού μοριακού βάρους, η αποτελεσματική αύξηση του όγκου μετά την ενυδάτωση είναι μικρότερη, οπότε η καμπύλη του ιξώδους είναι πιο επίπεδη από αυτή των μη συσχετιστικών πυκνών.
Λόγω του χαμηλού μοριακού βάρους του συσχετιστικού πυκνωτικού, η ενδομοριακή εμπλοκή στη φάση της υδατικής είναι περιορισμένη, οπότε η επίδρασή του πάχυνσης στην υδατική φάση δεν είναι σημαντική. Στο εύρος χαμηλού ρυθμού διάτμησης, η μετατροπή της συσχέτισης μεταξύ των μορίων είναι μεγαλύτερη από την καταστροφή της συσχέτισης μεταξύ των μορίων, ολόκληρο το σύστημα διατηρεί μια εγγενή εναιώρημα και κατάσταση διασποράς και το ιξώδες είναι κοντά στο ιξώδες του μέσου διασποράς (νερό). Ως εκ τούτου, το συσχετιστικό παχύρρευστο κάνει το σύστημα βαφής με βάση το νερό να παρουσιάζει χαμηλότερο φαινομενικό ιξώδες όταν βρίσκεται στην περιοχή χαμηλού ρυθμού διάτμησης.
Τα συσχετιστικά πυκνότητα αυξάνουν την πιθανή ενέργεια μεταξύ των μορίων λόγω της συσχέτισης μεταξύ των σωματιδίων στη διασκορπισμένη φάση. Με αυτόν τον τρόπο, απαιτείται περισσότερη ενέργεια για να σπάσει η συσχέτιση μεταξύ των μορίων σε υψηλά ποσοστά διάτμησης και η δύναμη διάτμησης που απαιτείται για την επίτευξη της ίδιας διατμητικής πίεσης είναι επίσης μεγαλύτερη, έτσι ώστε το σύστημα να παρουσιάζει υψηλότερο ρυθμό διάτμησης σε υψηλούς ρυθμούς διάτμησης. Φαινόμενο ιξώδες. Το υψηλότερο ιξώδες υψηλής διάτμησης και το χαμηλότερο ιξώδες χαμηλής διατμήσεως μπορούν απλώς να αντισταθμίσουν την έλλειψη κοινών πυκνών στις ρεολογικές ιδιότητες του χρώματος, δηλαδή τα δύο πυκνίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό για να ρυθμίσουν τη ρευστότητα του χρωμάτων λατέξ. Μεταβλητή απόδοση, για να ικανοποιήσει τις συνολικές απαιτήσεις της επικάλυψης σε παχιά φιλμ και ροή φιλμ.
Χρόνος δημοσίευσης: Νοέμβριος-24-2022