Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Što su aditivi za premazivanje i kako poboljšavaju učinak boje
Vijesti iz industrije
Uvid u industriju · Kemija premaza
Objašnjenje aditiva za premaze: funkcionalna kemija iza visokoučinkovitih premaza
Svaki visokoučinkoviti premaz oslanja se na malu, ali moćnu skupinu tvari poznatih kao aditivi za premazivanje . Ovi funkcionalni sastojci rijetko premašuju nekoliko postotnih bodova ukupne težine formule, ali ipak oni određuju je li gotov premaz otporan na koroziju, zadržava li boju na sunčevoj svjetlosti, ravnomjerno se širi po podlozi ili preživljava godine izlaganja na otvorenom bez pucanja. Za proizvođače koji proizvode premaze u velikom obimu, razumijevanje kako se ovi aditivi ponašaju unutar proizvodne serije jednako je važno kao i odabir pravog sustava smole.
Zašto su aditivi za premazivanje važni u proizvodnom pogonu
Na proizvodnoj liniji, samo sirova smola, pigmentna pasta i otapalo rijetko daju premaz koji zadovoljava komercijalne specifikacije. Viskoznost se mijenja tijekom skladištenja, pigmenti se talože u bačvama, stvara se pjena tijekom raspršivanja velikom brzinom, a defekti filma pojavljuju se tijekom probnog nanošenja. Paketi aditiva dizajnirani su posebno za ispravljanje ovih problema u fazi proizvodnje prije nego što proizvod ikada stigne do kupčevog pištolja za prskanje ili valjka.
Dobro osmišljen paket aditiva testira se ne samo u laboratorijskim čašama, već i pod stvarnim uvjetima miješanja, uključujući disperziju s velikim smicanjem, nijansiranje, pakiranje i produženo skladištenje na policama na različitim temperaturama. Ovo je mjesto gdje iskustvo formulacije odvaja premaz koji dosljedno radi seriju za serijom od one koja nepredvidivo pada na terenu.
Četiri sustava premaza proizvedena u velikom broju
Premazi se općenito proizvode u četiri glavna sustava, od kojih svaki zahtijeva posebnu strategiju dodavanja. U tablici u nastavku prikazano je kako se ovi sustavi razlikuju u ponašanju stvrdnjavanja, ekološkom profilu i tipičnom proizvodnom učinku.
| Sustav premaza | Mehanizam otvrdnjavanja | Tipično vrijeme stvrdnjavanja | VOC profil | Primarne potrebe za aditivima |
| Premaz na bazi otapala | Isparavanje otapala | 30 minuta – 2 sata | visoko | Sredstva za izravnavanje, sredstva protiv taloženja |
| Premaz na bazi vode | Koalescencija isparavanja vode | 1 – 4 sata | Niska | Zgušnjivači, sredstva protiv pjenjenja, sredstva za spajanje |
| Premazivanje prahom | Toplinsko tečenje taline i umrežavanje | 10 – 20 minuta (pečenje) | nula | Promotori protoka, sredstva za otplinjavanje |
| UV-stvrdnjavajući premaz | Fotoinicirana polimerizacija | Sekunde do desetine sekundi | Vrlo nisko | Fotoinicijatori, sredstva za izravnavanje |
Proizvođači koji proizvode u više sustava obično održavaju odvojene inventare aditiva, budući da će se sredstvo protiv pjenjenja optimizirano za emulziju na bazi vode ponašati drugačije u alkidu na bazi otapala ili matrici smole u prahu.
Osnovne kategorije aditiva koje se koriste u proizvodnim formulama
Disperzanti
Smanjite površinsku energiju na česticama pigmenta tako da ostanu odvojene umjesto da se ponovno skupe nakon mljevenja. Disperzanti na bazi polikarboksilata i poliuretana uobičajeni su ovisno o polarnosti pigmenta i kompatibilnosti smole.
Modifikatori reologije
Kontrolirajte kako se premaz ponaša u mirovanju u odnosu na ponašanje pod smicanjem. Asocijativni poliuretanski zgušnjivači i reološki agensi od organske gline drže pigmente suspendirane u limenci dok još uvijek omogućuju glatku primjenu.
Sredstva protiv pjenjenja
Razbijte mjehuriće zraka koji nastaju tijekom miješanja velikom brzinom i nanošenja. Sredstva protiv pjenjenja na bazi silikona djeluju brzo, ali mogu uzrokovati površinske kratere ako se predoziraju; sredstva protiv pjenjenja na bazi mineralnih ulja blaža su i kompatibilnija u širem rasponu smola.
Biocidi i konzervansi
Zaštitite formule na bazi vode od bakterijske i gljivične kontaminacije tijekom skladištenja. Konzervansi na bazi izotiazolinona su među najčešće korištenim aktivnim tvarima za konzerviranje u limenkama.
UV stabilizatori
Usporite degradaciju filma uzrokovanu produljenim izlaganjem sunčevoj svjetlosti. Spriječeni aminski svjetlosni stabilizatori često se uparuju s UV apsorberima kako bi pružili slojevitu zaštitu od krede i gubitka sjaja.
Sredstva za izravnavanje
Smanjite površinsku napetost tako da se vlažni film ravnomjerno širi, eliminirajući tragove kista i teksturu narančine kore. Polisiloksan i akrilna sredstva za izravnavanje daju različite karakteristike tečenja ovisno o podlozi.
Sredstva za spajanje
Dopustite česticama polimera u sustavima lateksa na bazi vode da se stapaju u kontinuirani film pri nižim temperaturama primjene, što je kritično za premaze koji se nanose u hladnijoj proizvodnji ili uvjetima na gradilištu.
Sredstva za vlaženje
Poboljšajte vlaženje podloge na teškim površinama kao što su pocinčani čelik ili masni metal, smanjujući mogućnost pojave ribljih očiju i lošeg prianjanja tijekom prvog prolaza premaza.
Tipični rasponi doza aditiva u proizvodnim formulama
| Vrsta aditiva | Tipično doziranje | Dodana faza formule | Provjera zajedničke funkcije |
| Disperzant | 0,3% – 1,5% | Faza mljevenja pigmenta | Finoća čestica (Hegmanov mjerač) |
| Zgušnjivač | 0,2% – 1,0% | Faza opuštanja | Viskoznost (Brookfield / ICI) |
| Sredstvo protiv pjenjenja | 0,05% – 0,5% | Faza mljevenja i otpuštanja | Visina pjene nakon testa smicanja |
| Biocid | 0,1% – 0,3% | Završna faza miješanja | Test izazivanja mikroba |
| UV stabilizator | 0,5% – 2,0% | Faza prethodnog miješanja smole | QUV ubrzano trošenje |
| Sredstvo za izravnavanje | 0,1% – 0,8% | Završna faza miješanja | Inspekcija ploče za izvlačenje |
Ovi rasponi variraju ovisno o kemijskom sastavu smole, ciljnoj razini sjaja i metodi primjene, zbog čega su ispitivanja formulacije na proizvodnim mješalicama bitna prije nego što se serija odobri za pakiranje.
Unutar proizvodnog procesa
Izvor sirovina
Smole, pigmenti i aditivne kemikalije dobivaju se na temelju fiksnih specifikacijskih listova, pri čemu se dolazne serije provjeravaju na viskoznost, pH i čvrsti sadržaj prije ulaska u proizvodnju.
Visoko smična disperzija
Pigmentne paste melju se pod kontroliranom brzinom smicanja i temperaturom kako bi se postigla ciljna finoća čestica, a istovremeno se izbjegava prekomjerno nakupljanje topline koje može degradirati osjetljive aditive.
Spuštanje i miješanje
Preostala smola, otapalo ili voda te funkcionalni aditivi uvode se postupno uz miješanje s niskim smicanjem kako bi se zaštitili sredstva protiv pjenjenja i modifikatori reologije od gubitka učinkovitosti.
Ispitivanje kontrole kvalitete
Svaka se serija provjerava u odnosu na viskoznost, sjaj, podudaranje boje, vrijeme sušenja i kriterije prianjanja prije puštanja u promet, uz zadržane uzorke pohranjene za buduću referencu.
Punjenje i pakiranje
Odobrene serije idu na automatizirane linije za punjenje, gdje se nadzire točnost težine punjenja i brtvljenje spremnika kako bi se spriječio prodor vlage ili prerano skidanje kože.
Sljedivost serije
Svaki spremnik kodiran je za određenu proizvodnu seriju, što omogućuje potpunu sljedivost natrag do serija sirovina u slučaju tehničkog upita ili ispitivanja performansi.
Podrška formulaciji za projekte premazivanja po narudžbi
Osim standardnih linija proizvoda, formulacijski timovi često rade s projektnim inženjerima kako bi prilagodili pakete aditiva za specifične uvjete primjene — vlažna obalna okruženja, industrijska oprema na visokim temperaturama ili podloge koje je teško smočiti, poput anodiziranog aluminija ili reciklirane plastike. Ovaj proces obično uključuje nekoliko rundi malih serijskih ispitivanja prije skaliranja do punog volumena proizvodnje, čime se omogućuje fino podešavanje razine sjaja, brzine sušenja i tvrdoće filma prema ciljnoj specifikaciji.
Tehnički listovi, sigurnosno-tehnički listovi i smjernice za primjenu obično se izdaju uz svaku finaliziranu formulu, dajući daljnjim aplikatorima jasne smjernice o preporučenoj debljini filma, intervalima ponovnog nanošenja i zahtjevima za pripremu površine.
Industrije koje se oslanjaju na napredne formule premaza
Arhitektonska gradnja
Premazi za vanjske zidove formulirani za otpornost na vremenske uvjete, alkalije i dugotrajno zadržavanje boje.
Automobilske komponente
Sustavi za brzo stvrdnjavanje dizajnirani za zadržavanje visokog sjaja i otpornost na kamenčiće na metalnim i plastičnim dijelovima.
Pomorske i odobalne strukture
Antikorozivni premazi izrađeni da izdrže kontinuirani slani sprej i mehaničku abraziju.
Industrijska oprema
Zaštitni premazi formulirani za otpornost na kemikalije i toplinu na površinama strojeva.
Drvo i namještaj
Prozirni i pigmentirani završni slojevi koji uravnotežuju fleksibilnost filma s otpornošću na ogrebotine i mrlje.
Podloge za pakiranje
Premazi koji se brzo suše i slabog mirisa prikladni su za brzi tisak i linije za pakiranje.
Često postavljana pitanja o formulaciji
Kako aditivi za premazivanje utječu na rok trajanja?
Modifikatori reologije i konzervansi dvije su vrste aditiva koje su najizravnije povezane sa stabilnošću na policama. Pravilan odabir zgušnjivača sprječava taloženje pigmenta tijekom skladištenja, dok doziranje biocida sprječava mikrobno kvarenje u formulama na bazi vode koje se duže vrijeme drže u skladišnim uvjetima.
Zašto se dva premaza s istom smolom ponašaju drugačije?
Kemija smole postavlja osnovna svojstva filma, ali odabir aditiva određuje koliko se dosljedno ta svojstva postižu tijekom primjene. Dvije formule izgrađene na identičnoj smoli mogu pokazati različite stope protoka, sjaja i nedostataka isključivo na temelju vrste i doze aditiva.
Mogu li se paketi aditiva prilagoditi različitim klimatskim uvjetima?
Da. Razine agensa za spajanje, modifikatori brzine sušenja i punjenje UV stabilizatora obično se prilagođavaju na temelju ciljane klime, budući da vlažnost i intenzitet sunčeve svjetlosti izravno utječu na stvaranje filma i dugoročnu trajnost.
Što uzrokuje nedostatke povezane s pjenom tijekom proizvodnje?
Miješanje s velikim smicanjem, posebno u sustavima na bazi vode, uvodi zrak u formulu. Bez odgovarajuće doziranog sredstva protiv pjenjenja, ovaj zarobljeni zrak izlazi na površinu tijekom nanošenja kao rupice ili krateri u osušenom filmu.
Kako se kompatibilnost aditiva testira prije masovne proizvodnje?
Prvo se provode pokusi s malim serijama, pri čemu se ploče koje se izvlače procjenjuju na sjaj, izravnavanje i prianjanje. Tek nakon što ova ispitivanja potvrde stabilne performanse, formula se povećava na punu proizvodnju.
Jamstvo kvalitete iza svake serije
Konzistentna učinkovitost aditiva ovisi o kontroliranom skladištenju sirovih kemikalija aditiva, preciznom doziranju tijekom proizvodnje i ponovljivim postupcima miješanja kroz smjene. Laboratoriji koji podržavaju proizvodnju obično održavaju opremu za mjerenje viskoznosti, ispitivanje sjaja, ubrzano trošenje na atmosferske uvjete i ispitivanje prianjanja, što omogućuje da se svaka formula provjeri u odnosu na izvornu specifikaciju prije otpreme.
Ova kombinacija precizne kontrole sirovina i sustavnog testiranja ono je što omogućuje formuli premaza da pruži istu izvedbu filma bilo da se nanosi na malu ispitnu ploču ili tijekom cijele proizvodne serije.
