Kennen Sie die Eigenschaften und Anwendungen gängiger Additive in Farbbeschichtungen?

Als einer der Rohstoffe von Beschichtungen ist die Dosierung von Beschichtungszusätze ist normalerweise sehr gering (im Allgemeinen etwa 1% der Gesamtformulierung), hat aber eine große Wirkung. Die Zugabe davon kann nicht nur viele Beschichtungsfehler und Filmfehler vermeiden, sondern auch den Produktions- und Konstruktionsprozess der Beschichtung leicht kontrollierbar machen, und die Zugabe eines bestimmten Additivs kann der Beschichtung einige spezielle Funktionen verleihen. Additive sind daher ein wichtiger Bestandteil von Beschichtungen.
Zu den üblicherweise verwendeten Additiven für Beschichtungen gehören organische Antiabsetzmittel, Verdickungsmittel, Verlaufsmittel, Schaumregulierungsmittel, Haftvermittler, Netz- und Dispergiermittel usw.

(1) Organisches Antiabsetzmittel
Die meisten dieser Produkte basieren auf Polyolefinen mit einem Lösungsmittel als Dispergiermedium, manchmal modifiziert mit einem Rizinusölderivat. Es gibt drei Arten solcher Zusatzstoffe: Flüssigkeit, Paste und Pulver.
1. Rheologische Eigenschaften:
Die hauptsächliche rheologische Funktion von organischen Antiabsetzmitteln besteht darin, die Suspension von Pigmenten zu kontrollieren – dh ein hartes Absetzen zu verhindern oder das Absetzen insgesamt zu vermeiden, was ihre typische Anwendung ist. In der Praxis führt dies jedoch zu einem Viskositätsaufbau und auch zu einem gewissen Maß an Standfestigkeit, insbesondere bei Industrielacken. Organische Antiabsetzmittel verlieren ihre Wirksamkeit durch Auflösung aufgrund erhöhter Temperatur, aber ihre Rheologie kann wiederhergestellt werden, wenn das System abkühlt.
2. Anwendung von organischem Antiabsetzmittel:
Damit das Antiabsetzmittel in der Beschichtung wirksam wirken kann, sollte es richtig dispergiert und aktiviert werden. Konkrete Schritte sind wie folgt:
(1) Benetzung (nur für Trockenpulver). Trockene pulverförmige organische Antiabsetzmittel sind Zuschlagstoffe, und um ihre Teilchen voneinander zu trennen, müssen sie zuerst mit Lösungsmitteln und/oder Harzen benetzt werden. Fügen Sie es normalerweise einfach unter mäßigem Rühren zum Mahlgut hinzu.
(2) Desagglomeration (nur für Trockenpulver). Die Aggregationskraft von organischen Antiabsetzmitteln ist nicht sehr stark, eine einfache turbulente Durchmischung reicht in den meisten Fällen aus.
(3) Dispersion, Erwärmung, Dauer der Dispersion (alle Arten). Alle organischen Antiabsetzmittel haben eine minimale Aktivierungstemperatur, und wenn die Temperatur nicht erreicht wird, selbst wenn eine große Dispergierkraft ausgeübt wird, gibt es keine rheologische Aktivität. Die Aktivierungstemperatur hängt vom verwendeten Lösungsmittel ab. Wenn die Mindesttemperatur überschritten wird, aktiviert die aufgebrachte Spannung das organische Antiabsetzmittel und lässt seine Leistung voll zur Geltung kommen.

(2) Verdickungsmittel
Verdickungsmittel gibt es in verschiedenen Arten für lösemittelhaltige und wasserbasierte Beschichtungen. Übliche Arten von Verdickungsmitteln, die in Beschichtungen auf Wasserbasis verwendet werden, sind: Celluloseether, Polyacrylate, assoziative Verdickungsmittel und anorganische Verdickungsmittel.
1. Das am häufigsten verwendete Celluloseether-Verdickungsmittel ist Hydroxyethylcellulose (HEC). Je nach Viskosität gibt es unterschiedliche Spezifikationen. HEC ist ein pulverförmiges wasserlösliches Produkt, das ein nichtionisches Verdickungsmittel ist. Es hat eine gute Verdickungswirkung, eine gute Wasser- und Alkalibeständigkeit, aber seine Nachteile sind, dass es leicht schimmelt, verdirbt und eine schlechte Nivellierung aufweist.
2. Der Polyacrylat-Verdicker ist eine Acrylat-Copolymer-Emulsion mit einem hohen Gehalt an Carboxylgruppen und zeichnet sich vor allem durch eine gute Beständigkeit gegen Schimmelpilzbefall aus. Wenn der pH-Wert dieses Verdickungsmitteltyps 8-10 beträgt, tritt ein Quellzustand ein, der die Viskosität der Wasserphase erhöht; aber wenn der pH-Wert größer als 10 ist, löst es sich in Wasser auf und verliert seine verdickende Wirkung. Daher besteht eine größere Empfindlichkeit gegenüber dem pH-Wert. Der derzeit am häufigsten verwendete pH-Regler für Latexfarben in China ist Ammoniakwasser. Daher sinkt bei Verwendung dieser Art von Verdickungsmittel der pH-Wert mit der Verflüchtigung von Ammoniakwasser und auch die Verdickungswirkung nimmt ab.
3. Assoziative Verdicker haben andere Verdickungsmechanismen als andere Arten von Verdickern. Die meisten Verdickungsmittel bringen Viskosität durch Hydratation und eine im System gebildete schwache Gelstruktur. Aber assoziative Verdickungsmittel haben wie Tenside sowohl einen hydrophilen Teil als auch einen mundfreundlichen gelben Reinigungsölteil im Molekül. Der hydrophile Teil kann hydratisiert und gequollen werden, um die Wasserphase zu verdicken, und die lipophile Endgruppe kann mit Emulsionspartikeln und Pigmentpartikeln wechselwirken. assoziieren, um eine Netzwerkstruktur zu bilden.
4. Das anorganische Verdickungsmittel wird durch Bentonit repräsentiert. Normalerweise quillt Bentonit auf Wasserbasis mit Wasser auf, und das Volumen nach der Aufnahme von Wasser ist ein Vielfaches des ursprünglichen Volumens. Es hat nicht nur eine verdickende Wirkung, sondern kann auch ein Absinken, Absacken und Aufschwimmen der Farbe verhindern. Seine Verdickungswirkung ist besser als die gleiche Menge alkalisch quellender Acryl- und Polyurethan-Verdicker. Darüber hinaus hat es eine breite pH-Anpassungsfähigkeit, eine gute Gefrier-Tau-Stabilität und eine biologische Stabilität. Da es keine wasserlöslichen Tenside enthält, können die feinen Teilchen im Trockenfilm die Migration und Diffusion von Wasser verhindern und die Wasserbeständigkeit des Beschichtungsfilms verbessern.

(3) Egalisiermittel
Es gibt drei Haupttypen von Egalisiermitteln:
1. Verlaufmittel vom modifizierten Polysiloxantyp
Diese Art von Verlaufmittel kann die Oberflächenspannung der Beschichtung stark reduzieren, die Benetzbarkeit der Beschichtung mit dem Substrat verbessern und Lunker verhindern; es kann die Oberflächenspannungsdifferenz auf der Nassfilmoberfläche aufgrund der Lösungsmittelverflüchtigung verringern, den Oberflächenfließzustand verbessern und die Beschichtung schnell nivellieren; diese Art von Egalisiermittel kann auch einen extrem dünnen und glatten Film auf der Oberfläche des Beschichtungsfilms bilden, wodurch die Oberflächenglätte und der Glanz des Beschichtungsfilms verbessert werden.
2. Verlaufmittel vom langkettigen Harztyp mit begrenzter Verträglichkeit
Wie Acrylathomopolymer oder -copolymer kann es die Oberflächenspannung der Beschichtung und des Substrats bis zu einem gewissen Grad verringern, die Benetzbarkeit verbessern und ein Schrumpfen verhindern; Homogenisierung, Verbesserung der Oberflächenfließfähigkeit, Hemmung der Geschwindigkeit der Lösungsmittelverflüchtigung, Beseitigung von Defekten wie Orangenhaut und Bürstenspuren und Glättung des Beschichtungsfilms.
3. Verlaufmittel mit hochsiedendem Lösungsmittel als Hauptbestandteil
Diese Art von Verlaufmittel kann die Verflüchtigungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels einstellen, so dass der Beschichtungsfilm während des Trocknungsprozesses eine ausgewogenere Verflüchtigungsgeschwindigkeit und Lösungskraft aufweist, was das Fließen des Beschichtungsfilms aufgrund einer übermäßigen Lösungsmittelverdunstung und daraus resultierender übermäßiger Viskosität verhindert bei schlechter Nivellierung. Es kann die Verschlechterung der Löslichkeit des Basismaterials und das Schrumpfen verhindern, das durch die Ausfällung verursacht wird, die durch die schnelle Verflüchtigung des Lösungsmittels verursacht wird.

(4) Schaumkontrollmittel
Schaumkontrollmittel sind auch als Antischaummittel oder Entschäumer bekannt. Antischaummittel verhindern oder verzögern die Schaumbildung: Antischaummittel sind Tenside, die den gebildeten Schaum zum Platzen bringen. Der Unterschied zwischen beiden ist bis zu einem gewissen Grad theoretischer Natur und ein erfolgreicher Entschäumer kann ebenso wie ein Entschäumer die Schaumbildung verhindern. Im Allgemeinen besteht ein Antischaummittel aus drei Grundkomponenten: Wirkstoff (dh Wirkstoff); Diffusionsmittel (verfügbar oder nicht); Träger.

(5) Netz- und Dispergiermittel
Benetzungs- und Dispergiermittel können eine Reihe von Funktionen haben, aber die beiden Hauptfunktionen bestehen darin, die Zeit und/oder Energie zu reduzieren, die erforderlich ist, um den Dispergierprozess abzuschließen, während die Pigmentdispersion stabilisiert wird. Netz- und Dispergiermittel werden allgemein in die folgenden fünf Kategorien eingeteilt:
1. Anionisches Netzmittel
2. Kationisches Netzmittel
3. Elektrisch neutrales, amphoteres Netzmittel
4. Bifunktionelles, nicht elektrisch neutrales Netzmittel
5. Nichtionisches Netzmittel
Die ersten vier Arten von Benetzungsmitteln und Dispergiermitteln können die Pigmentdispersion benetzen und unterstützen, da ihre hydrophilen Enden die Fähigkeit haben, physikalisch-chemische Bindungen mit Pigmentoberflächen, Kanten, Ecken usw. zu bilden. Die Orientierung der Pigmentoberfläche ist normalerweise das hydrophobe Ende. Nichtionische Netz- und Dispergiermittel enthalten ebenfalls hydrophile Endgruppen, können jedoch keine physikalisch-chemischen Bindungen mit der Pigmentoberfläche eingehen, wohl aber das adsorbierte Wasser an der Oberfläche der Pigmentteilchen binden. Diese Wasserbindung an der Oberfläche der Pigmentteilchen ist instabil und führt zu nichtionischer Absorption und Desorption. Desorbierte Tenside in solchen Harzsystemen sind frei und neigen dazu, Nebenwirkungen wie eine schlechte Wasserbeständigkeit zu haben.

Netz- und Dispergiermittel sollten während des Pigmentdispergierprozesses zugesetzt werden, um sicherzustellen, dass andere oberflächenaktive Substanzen ihre Rolle in engem Kontakt mit dem Pigment spielen können, bevor andere oberflächenaktive Substanzen die Oberfläche der Pigmentpartikel erreichen.

Beschichtung ist ein komplexes System. Als Bestandteil des Systems ist die Additivmenge nicht viel, aber sie spielt eine entscheidende Rolle für seine Leistung. Daher sollte bei der Entwicklung von Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis die Art der zu verwendenden Additive und deren Menge durch viele wiederholte Experimente bestimmt werden.