الأنواع وآلية سماكة سماكة الطلاء القائمة على الماء

1. أنواع الأثخان وآلية السمك

(1) مثخن غير عضوي:
الأثخان غير العضوية في الأنظمة القائمة على الماء هي بشكل أساسي طين. مثل: البنتونيت. الكاولين والأرض الدياتومي (المكون الرئيسي هو SiO2 ، الذي يحتوي على بنية مسامية) في بعض الأحيان يتم استخدامها كسماكة مساعدة لأنظمة سماكة بسبب خصائص تعليقها. يستخدم Bentonite على نطاق أوسع بسبب ارتفاع قابلية المياه. البنتونيت (البنتونيت) ، المعروف أيضًا باسم البنتونيت ، البنتونيت ، وما إلى ذلك ، المعدن الرئيسي للبنتونيت هو مونتموريلونيت الذي يحتوي على كمية صغيرة من المعادن القلوية والقلوية المعدنية المعدنية المائية المعدنية ، التي تنتمي إلى مجموعة الألومنيوزيلية ، هيكلها الكيميائي العام هي: (NA ، CA) (AL ، MG) 6 (SI4O10) 3 (OH) 6 • NH2O. يتم التعبير عن أداء التوسع لـ Bentonite من خلال سعة التوسع ، أي حجم البنتونيت بعد التورم في محلول حمض الهيدروكلوريك المخفف يسمى سعة التوسع ، معبراً عنه في ML/GRAM. بعد أن يمتص الكثيف البنتونيت الماء ويتامعات ، يمكن أن يصل حجمه عدة مرات أو عشر مرات ، قبل امتصاص الماء ، لذلك يكون لديه تعليق جيد ، ولأنه مسحوق ذو حجم جسيم أدق ، فإنه يختلف عن مساحيق أخرى في نظام الطلاء. الجسم لديه اختلاط جيد. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء إنتاج التعليق ، يمكن أن يدفع مساحيق أخرى لإنتاج تأثير معين لمكافحة التقسيم ، لذلك من المفيد للغاية تحسين استقرار تخزين النظام.

ولكن يتم تحويل العديد من البنتونيت المستندة إلى الصوديوم من البنتونيت المستندة إلى الكالسيوم من خلال تحويل الصوديوم. في الوقت نفسه من الصوديوم ، سيتم إنتاج عدد كبير من الأيونات الإيجابية مثل أيونات الكالسيوم وأيونات الصوديوم. إذا كان محتوى هذه الكاتيونات في النظام مرتفعًا للغاية ، فسيتم إنشاء كمية كبيرة من تحييد الشحن على الشحنات السلبية على سطح المستحلب ، لذلك إلى حد ما ، قد يتسبب في آثار جانبية مثل تورم المستحلب. من ناحية أخرى ، سيكون لهذه أيونات الكالسيوم آثار جانبية على مشتت ملح الصوديوم (أو تشتت البوليفوسفات) ، مما يتسبب في ترسب هذه المشتتات في نظام الطلاء ، مما يؤدي في النهاية إلى فقدان التشتت ، مما يجعل الطلاء أكثر سمكا أو أكثر سمكا. حدث هطول الأمطار الشديد والتزويد. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد تأثير سماكة البنتونيت بشكل أساسي على المسحوق لامتصاص الماء والتوسع لإنتاج التعليق ، لذلك سيحقق تأثيرًا قويًا على نظام الطلاء ، وهو أمر غير موات للغاية بالنسبة للطلاءات التي تتطلب تأثيرات تسوية جيدة. لذلك ، نادراً ما يتم استخدام المكثفات غير العضوية البنتونيت في الدهانات اللاتكس ، ولا يتم استخدام كمية صغيرة إلا كأعماق في الدهانات اللاتكس منخفضة الدرجة أو دهانات اللاتكس. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، أظهرت بعض البيانات أن Hemmings 'Bentone®lt. يتمتع Hectorite المعدّل العضوي والمكرر به تأثيرات جيدة لمكافحة الاضطراب والذرات عند تطبيقها على أنظمة الرش الطلاء بدون طلاء.

(2) السليلوز:
السليلوز هو بوليمر مرتفع طبيعي يتكون من تكثيف gl-glucose. باستخدام خصائص مجموعة الهيدروكسيل في حلقة الجلوكوزيل ، يمكن للسليلوز أن يخضع لتفاعلات مختلفة لإنتاج سلسلة من المشتقات. من بينها ، يتم الحصول على تفاعلات الاستيترات والإيثرات. إن استرات السليلوز أو مشتقات الأثير السليلوز هي أهم مشتقات السليلوز. المنتجات شائعة الاستخدام هي السليلوز الكربوكسي ميثيل ، السليلوز هيدروكسي إيثيل ، السليلوز الميثيل ، هيدروكسي بروبيل السليلوز الميثيل وهلم جرا. نظرًا لأن السليلوز الكربوكسي ميثيل يحتوي على أيونات الصوديوم التي تكون قابلة للذوبان بسهولة في الماء ، فإنها تحتوي على مقاومة سيئة للماء ، ويكون عدد البدائل في سلسلتها الرئيسية صغيرة ، لذلك يتم تحللها بسهولة عن طريق التآكل البكتيري ، وتقلل من اللزوجة من المحلول المائي وجعلها رائعة ، وما إلى ذلك. معدل الذوبان في الماء من ميثيل سيلولوز أقل بقليل من معدل هيدروكسي إيثيل سيلولوز. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون هناك كمية صغيرة من المادة غير القابلة للذوبان أثناء عملية الذوبان ، والتي ستؤثر على مظهر ومشعر فيلم الطلاء ، لذلك نادراً ما يتم استخدامه في الطلاء اللاتكس. ومع ذلك ، فإن التوتر السطحي للمحلول المائي الميثيل أقل قليلاً من حلول السليلوز الأخرى المائية ، لذلك فهو مثخن جيد للسليلوز يستخدم في المعجون. Hydroxypropyl methylcellulose هو أيضًا مثخن السليلوز يستخدم على نطاق واسع في مجال المعجون ، ويستخدم الآن بشكل أساسي في المعجون القائم على الأسمنت أو القائم على الليمون (أو غيرها من المجلدات غير العضوية). يستخدم الهيدروكسي إيثيل السليلوز على نطاق واسع في أنظمة الطلاء اللاتكس بسبب قابلية ذوبان المياه الجيد والاحتفاظ بالماء. بالمقارنة مع السليلوز الأخرى ، يكون له تأثير أقل على أداء فيلم الطلاء. تشمل مزايا السليلوز الهيدروكسي إيثيل كفاءة ضخ عالية ، وتوافق جيد ، واستقرار جيد للتخزين ، واستقرار جيد للزوجة. العيوب هي سيولة تسوية ضعيفة وضعف مقاومة البقع. من أجل تحسين أوجه القصور هذه ، ظهر تعديل مسعور. هيدروكسي إيثيل سيلولوز المرتبطة بالجنس (HEC) مثل Natrosolplus330 ، 331

(3) polycarboxylates:
في هذا الكربوكسيل البولي ، يكون الوزن الجزيئي العالي مثخنًا ، والوزن الجزيئي المنخفض هو مشتت. إنها بشكل أساسي جزيئات ماء امتصاص في السلسلة الرئيسية للنظام ، مما يزيد من لزوجة المرحلة المشتتة ؛ بالإضافة إلى ذلك ، قد يتم امتصاصها أيضًا على سطح جزيئات اللاتكس لتشكيل طبقة طلاء ، مما يزيد من حجم الجسيمات من اللاتكس ، ويكثف طبقة ترطيب اللاتكس ، ويزيد من لزوجة المرحلة الداخلية من اللاتكس. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من الكثافة لديه كفاءة منخفضة نسبيا ، لذلك يتم التخلص منه تدريجيا في تطبيقات الطلاء. الآن يستخدم هذا النوع من الكثيف بشكل أساسي في سماكة عجينة الألوان ، لأن وزنه الجزيئي كبير نسبيًا ، لذلك فهو مفيد للتشتت وتخزين معجون اللون.

(4) مثخن القلوي القابل للانتقال:
هناك نوعان رئيسيان من السمك القلوي القابل للقلق: الأثخان القابلة للانتعاش القلوية العاديين والمكثفة القابلة للقلق القلوية. الفرق الأكبر بينهما هو الفرق في المونومرات المرتبطة الواردة في السلسلة الجزيئية الرئيسية. يتم تمييز الأثخان القابلة للانتقال إلى القلويات مع مونومرات ترابطية يمكن أن تمتص بعضها البعض في بنية السلسلة الرئيسية ، لذلك بعد التأين في محلول مائي ، يمكن أن يحدث امتصاص داخل الجزيئات أو بين الجزيئات ، مما يسبب لزوجة النظام للارتفاع السريع.

أ. مثخن القلوية العادية القابلة للانتعاش:

النوع الرئيسي لممثل المنتج من مثخن القلوية القابل للانتقال هو ASE-60. ASE-60 يتبنى بشكل أساسي البلمرة المحددة لحمض الميثاكريليك وإيثيل أكريلات. أثناء عملية البلمرة المشتركة ، يمثل حمض الميثاكريليك حوالي 1/3 من المحتوى الصلب ، لأن وجود مجموعات الكربوكسيل يجعل السلسلة الجزيئية درجة معينة من الماء ، ويحيد عملية تشكيل الملح. بسبب تنافر الشحنات ، يتم توسيع السلاسل الجزيئية ، مما يزيد من لزوجة النظام وتنتج تأثيرًا سميكًا. ومع ذلك ، في بعض الأحيان يكون الوزن الجزيئي كبيرًا جدًا بسبب عمل عامل الارتباط المتقاطع. أثناء عملية التوسع في السلسلة الجزيئية ، لا يتم تشتت السلسلة الجزيئية بشكل جيد في فترة زمنية قصيرة. خلال عملية التخزين على المدى الطويل ، تمتد السلسلة الجزيئية تدريجياً ، مما يجلب اللزوجة بعد اللزوجة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لوجود عدد قليل من المونومرات مسعورات في السلسلة الجزيئية من هذا النوع من الكثيف ، فليس من السهل توليد التعقيد الكارهة للماء بين الجزيئات ، وخاصة لجعل الامتصاص المتبادل داخل الجزيئات ، لذلك فإن هذا النوع من الكثيف له كفاءة منخفضة السمك ، لذلك نادرا ما يتم استخدامه بمفرده. يتم استخدامه بشكل رئيسي مع الأثخان الأخرى.

ب. جمعية (كونكورد) نوع تورم القلوية مثخن:

يحتوي هذا النوع من المثخمين الآن على العديد من الأصناف بسبب اختيار المونومرات الترابطية وتصميم التركيب الجزيئي. يتكون بنية السلسلة الرئيسية أيضًا بشكل أساسي من حمض الميثاكريليك وإيثيل الأكريليت ، والمونومرات الترابطية مثل الهوائيات في الهيكل ، ولكن فقط كمية صغيرة من التوزيع. هذه المونومرات الترابطية مثل مخالب الأخطبوط هي التي تلعب دور الأهم في كفاءة سماكة الكثخ. يتم تحييد مجموعة الكربوكسيل في الهيكل وتشكيل الملح ، والسلسلة الجزيئية تشبه أيضًا مثخنًا عاديًا للقلوي. يحدث تنافر نفس الشحنة ، بحيث تتكشف السلسلة الجزيئية. يتوسع المونومر الترابطي فيه أيضًا مع السلسلة الجزيئية ، ولكن بنيته يحتوي على كل من السلاسل المحبة للماء والسلاسل الكارهة للماء ، لذلك سيتم توليد بنية micellar كبيرة مماثلة للسلاح السطحي في الجزيء أو بين الجزيئات. يتم إنتاج هذه micelles عن طريق الامتزاز المتبادل لمونومرات الارتباط ، وبعض المونوم من الجمعيات تمتص بعضها البعض من خلال تأثير سد جزيئات المستحلب (أو جزيئات أخرى). بعد إنتاج micelles ، يقومون بإصلاح جزيئات المستحلب أو جزيئات جزيء الماء أو جزيئات أخرى في النظام في حالة ثابتة نسبيًا تمامًا مثل حركة العلبة ، بحيث تضعف تنقل هذه الجزيئات (أو الجزيئات) ويزيد لزوجة النظام. لذلك ، فإن كفاءة سماكة هذا النوع من مثخن ، وخاصة في الطلاء اللاتكس مع محتوى مستحلب عالي ، أعلى بكثير من تلك الخاصة بأعماق القلوية العادية القابلة للانتهاك ، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في الطلاء اللاتكس. ممثل المنتج الرئيسي والنوع هو TT-935.

(5) عامل سماكة وتسوية البولي يوريثين (أو بولي إيثر):

بشكل عام ، يتمتع الأثمان بوزن جزيئي مرتفع للغاية (مثل السليلوز وحمض الأكريليك) ، ويتم تمديد سلاسلها الجزيئية في محلول مائي لزيادة لزوجة النظام. الوزن الجزيئي للبولي يوريثان (أو بولي إيثر) صغير جدًا ، ويشكل أساسًا ارتباطًا من خلال تفاعل قوة فان دير والز في الجزء الدهني بين الجزيئات ، ولكن قوة الارتباط هذه ضعيفة ، ويمكن أن تكون الارتباط تحت قوة خارجية معينة. الفصل ، وبالتالي تقليل اللزوجة ، يفضي إلى تسوية فيلم الطلاء ، بحيث يمكن أن يلعب دور وكيل التسوية. عندما يتم القضاء على قوة القص ، يمكن أن تستأنف الارتباط بسرعة ، وترتفع لزوجة النظام. هذه الظاهرة مفيدة للحد من اللزوجة وزيادة التسوية أثناء البناء ؛ وبعد فقدان قوة القص ، سيتم استعادة اللزوجة على الفور لزيادة سمك فيلم الطلاء. في التطبيقات العملية ، نحن أكثر قلقًا بشأن تأثير سماكة هذه الأثخان الترابطية على مستحلبات البوليمر. تشارك جزيئات اللاتكس البوليمر الرئيسية أيضًا في ارتباط النظام ، بحيث يكون لهذا النوع من عامل السمك والتسمية أيضًا تأثيرًا جيدًا (أو تسوية) عندما يكون أقل من تركيزه الحرج ؛ عندما يكون تركيز هذا النوع من عامل السماكة والتسوية عندما يكون أعلى من تركيزه الحرجة في الماء النقي ، يمكن أن يشكل ارتباطات بمفرده ، وترتفع اللزوجة بسرعة. لذلك ، عندما يكون هذا النوع من عامل السماكة والتسوية أقل من تركيزه الحاسم ، لأن جزيئات اللاتكس تشارك في الارتباط الجزئي ، وكلما زاد حجم الجسيمات للمستحلب ، كلما زادت ارتباطه ، وستزداد لزوجتها مع زيادة كمية المستحلب. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض المشتتات (أو أكثاق الأكريليك) على هياكل مسعور ، وتتفاعل مجموعاتها مسعورًا مع مجموعات البولي يوريثان ، بحيث يشكل النظام بنية شبكة كبيرة ، والتي تفضي إلى السمك.

2. آثار الأثخان المختلفة على مقاومة فصل الماء لطلاء اللاتكس

في تصميم صياغة الدهانات القائمة على الماء ، يعد استخدام الأثمان رابطًا مهمًا للغاية ، يرتبط بالعديد من خصائص الدهانات اللاتكس ، مثل البناء وتطوير الألوان والتخزين والمظهر. نركز هنا على تأثير استخدام الأثخان على تخزين الطلاء اللاتكس. من المقدمة أعلاه ، يمكننا أن نعلم أن البنتونيت و polycarboxylates: الأثخان تستخدم بشكل أساسي في بعض الطلاء الخاص ، والتي لن تتم مناقشتها هنا. سنناقش بشكل أساسي أكثر السليلوز شيوعًا ، وتورم القلويات ، وأثخان البولي يوريثان (أو بولي إيثر) ، بمفردها ، ومجموعة ، على مقاومة فصل الماء لدسم اللاتكس.

على الرغم من أن السماكة مع السليلوز هيدروكسي إيثيل وحدها أكثر خطورة في فصل المياه ، إلا أنه من السهل التحريك بالتساوي. الاستخدام الفردي لسماكة التورم القلوي لا يحتوي على فصل ماء وهطوله ولكنه سماكة خطيرة بعد سماكة. الاستخدام الفردي لسماكة البولي يوريثان ، على الرغم من أن فصل الماء وبعد السمعة ، فإن السماكة ليست خطيرًا ، ولكن الرسب الذي ينتج عنه أمر صعب نسبيًا ويصعب إثارة. ويعتمد المركب السليلوز هيدروكسي إيثيل ومركب تكثيف تورم القلويات ، لا يوجد مسمر بعد ، ولا هطول أمطار صلبة ، وسهلة التحريك ، ولكن هناك أيضًا كمية صغيرة من الماء. ومع ذلك ، عندما يتم استخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز والبولي يوريثان لتثخن ، فإن فصل الماء هو الأكثر خطورة ، ولكن لا يوجد هطول أمطار صلبة. يتم استخدام سماكة القلوية القابلة للانتقال والبولي يوريثان معًا ، على الرغم من أن فصل الماء ليس في الأساس فصل ماء ، ولكن بعد سماكة ، يصعب تحريك الرواسب في القاع بالتساوي. ويستخدم آخرها كمية صغيرة من السليلوز هيدروكسي إيثيل مع تورم قلوي وسماكة البولي يوريثان للحصول على حالة موحدة دون هطول الأمطار وفصل الماء. يمكن أن نرى أنه في نظام مستحلب الأكريليك النقي مع الكارهة للماء القوي ، يكون أكثر خطورة في سماكة مرحلة الماء مع السليلوز الهيدروكسي إيثيل المحبب ، ولكن يمكن تحريكه بسهولة بالتساوي. الاستخدام الفردي لتورم القلويات مسعور وسماكة البولي يوريثان (أو مركبها) ، على الرغم من أن أداء فصل المضاد للمياه أفضل ، ولكن كلاهما يثخن بعد ذلك ، وإذا كان هناك هطول الأمطار ، فإنه يطلق عليه هطول الأمطار الصلبة ، وهو أمر صعب التحريك بالتساوي. يؤدي استخدام السليلوز والبولي يوريثان مركب ، بسبب الاختلاف الأبعد في القيم المحبة للماء والدهون ، إلى أكثر انفصال الماء وخطورة هطول الأمطار ، لكن الرواسب ناعمة وسهلة التحريك. تحتوي الصيغة الأخيرة على أفضل أداء لفصل مضاد للمياه بسبب توازن أفضل بين المحبب والدهون. بالطبع ، في عملية تصميم الصيغة الفعلية ، ينبغي أيضًا النظر في أنواع المستحلبات وعوامل الترطيب والتشتت وقيمها المحبة للماء والدهون. فقط عندما تصل إلى توازن جيد ، يمكن أن يكون النظام في حالة توازن ديناميكي حراري ولديه مقاومة جيدة للماء.

في نظام السماكة ، يكون سماكة طور الماء مصحوبًا أحيانًا بزيادة لزوجة مرحلة الزيت. على سبيل المثال ، نعتقد عمومًا أن أكثاق السليلوز يثخن مرحلة الماء ، ولكن يتم توزيع السليلوز في مرحلة الماء