Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Što je sredstvo za raspršivanje u vodi? | Vodič za premaze na bazi vode
Vijesti iz industrije
Što je točno sredstvo za raspršivanje u vodi?
Upravo ste završili prilagođavanje formule premaza na vodenoj bazi. Pigment se čisto raspršuje na mlinu, ali nakon dva tjedna skladištenja limenka pokazuje tvrd talog koji se ne vraća natrag, a ispuštanje izgleda mrljasto. Većina formulatora je bila tamo, a krivac je rijetko sam pigment. Obično nedostaje ili je neusklađeno sredstvo za raspršivanje.
Dakle, što je točno sredstvo za raspršivanje u vodi? Jednostavnim rječnikom rečeno, sredstvo za raspršivanje u vodi je površinski aktivan aditiv koji pomaže finim čvrstim česticama, kao što su pigmenti i punila, da se ravnomjerno rasporede u sustavu na bazi vode i da ostanu odvojene tijekom vremena.
Voda nije neutralna pozadina. Ima visoku površinsku napetost, a većina organskih pigmenata i punila su hidrofobni, što znači da se radije lijepe jedno za drugo nego za vodu. Kada se pigmentni prah umiješa u vodu bez sredstva za raspršivanje, čestice se skupljaju u labave nakupine kako bi se smanjio kontakt s okolnom tekućinom. Zamislite pokušaj umiješati kakao prah u hladno mlijeko: on pluta na površini, stvara grudice i otporan je na vlaženje. Sredstvo za raspršivanje mijenja to ponašanje. Njegove se molekule adsorbiraju na površine čestica, snižavaju međufaznu napetost i drže čestice razdvojene tako da svakoj daju zaštitni sloj.
Sredstvo za raspršivanje u vodi obavlja tri bitna posla: vlaži površinu čestica, pomaže u razbijanju aglomerata i gradi barijeru koja sprječava ponovno grupiranje čestica.
Kako dispergirajuća sredstva djeluju u vodenim sustavima?
Princip rada je najlakše razumjeti kao niz od tri koraka koji se odvija tijekom procesa disperzije, od trenutka kada prah dodirne tekućinu do gotove baze mlina.
Korak 1: Vlaženje površine čestice
Kada se prah suhog pigmenta doda vodi, zrak se lijepi za površine čestica. Sredstvo za raspršivanje smanjuje međufaznu napetost kruto-tekuće, dopuštajući vodi da istisne zrak i prodre u prostore između čestica. Ovaj korak mijenja pigment iz suhog, nemočivog praha u tekućinu kompatibilnu kašu. Vlaženje se događa brzo, ali je neophodno; bez toga se ne mogu nastaviti sljedeći koraci.
Korak 2: Razbijanje aglomerata
Nakon što se površine nakvase, mehanička energija se primjenjuje pomoću otapala velike brzine, mlinova s kuglicama ili druge opreme za mljevenje. Disperzant ne drobi čestice sam. Ono što čini jest slabljenje unutarnjih veza aglomerata adsorpcijom na svježe izložene površine, što sprječava ponovno lijepljenje fragmenata. U praksi, kemija smicanja i raspršivača rade paralelno: mlin daje energiju, a raspršivač sprječava ponovno spajanje odvojenih čestica.
Korak 3: Stabilizacija disperzije
Nakon što se čestice odvoje, one se odmah pokušavaju ponovno aglomerirati jer ih Brownovo gibanje stalno dovodi u kontakt. Disperzant to blokira pomoću jednog od dva mehanizma stabilizacije.
Elektrostatička naspram steričke stabilizacije
Elektrostatička stabilizacija oslanja se na ionske raspršivače, kao što su anionski ili kationski tipovi, koji se adsorbiraju na površine čestica i stvaraju električni naboj. Čestice s istim nabojem odbijaju se, što sustav održava fluidnim. Ovaj mehanizam je učinkovit, ali ima slabost: otopljene soli komprimiraju električni dvostruki sloj, a pH promjene mogu neutralizirati površinski naboj. U pravoj formuli premaza, oboje je uobičajeno.
Sterička stabilizacija radi drugačije. Polimerni disperzanti pričvršćuju se na česticu kroz skupine sidra dok se polimerni lanci protežu u vodenu fazu, stvarajući glomazni adsorbirani sloj. Ovaj fizički sloj sprječava čestice da priđu dovoljno blizu da se aglomeriraju, bez obzira na ionsko okruženje.
Za premaze na bazi vode, prostorna stabilizacija općenito je pouzdaniji put. Voda iz slavine, pigmentne nečistoće i sustav smole unose elektrolite, a pomaci pH tijekom formulacije su normalni. Ti čimbenici mogu oslabiti elektrostatsko odbijanje, dok sterička smetnja ostaje učinkovita u mnogo širem rasponu uvjeta. Zbog toga su većina modernih disperzanata na bazi vode polimeri visoke molekularne težine, a ne jednostavni ionski surfaktanti.
Zašto je premazu na bazi vode potrebno sredstvo za raspršivanje?
Sredstvo za raspršivanje nije izborni dodatak u premazu na bazi vode. To je sastojak koji održava sustav stabilnim od faze mljevenja do gotovog filma. Bez toga se pojavljuje pet praktičnih kvarova, a svaki košta vrijeme, materijal ili kvalitetu proizvoda.
- Taloženje pigmenta. Čestice polako tonu pod djelovanjem gravitacije i stvaraju tvrdi sediment na dnu posude. U teškim slučajevima, sediment se ne može ponovno raspršiti miješanjem i šarža je izgubljena.
- Flokulacija. Labave nakupine se obnavljaju nakon mljevenja, uzrokujući porast viskoznosti i nedosljednost ponašanja od serije do serije.
- Plutanje i poplava. U mješovitim pigmentnim sustavima, čestice različitih veličina i površinskih kemijskih sastava odvajaju se tijekom stvaranja filma, stvarajući pruge, mrlje ili suhu boju koja se razlikuje od mokrog filma.
- Smanjeni sjaj. Aglomerati djeluju kao defekti koji raspršuju svjetlost na površini filma, tako da se premaz suši s maglicom umjesto glatkim, sjajnim završetkom.
- Slaba snaga nijansiranja. Kada pigment nije potpuno raspršen, njegova boja je slaba. Formulatori moraju dodati dodatni pigment kako bi postigli ciljnu nijansu, što povećava troškove i može utjecati na druga svojstva filma.
Ovi problemi su izraženiji u vodi nego u sustavima na bazi otapala. Visoka dielektrična konstanta vode čini sustav osjetljivim na ionske nečistoće, a pH pomak može destabilizirati slabo stabiliziranu disperziju. Dobro usklađeno sredstvo za raspršivanje razlika je između premaza koji ima predvidljivu učinkovitost i onog koji ne funkcionira tijekom skladištenja ili nanošenja.
Sredstvo za raspršivanje u odnosu na sredstvo za vlaženje: u čemu je razlika?
Ova se dva pojma često koriste kao sinonimi, ali opisuju različite poslove. A sredstvo za vlaženje smanjuje površinsku napetost tako da se tekućina može proširiti i prodrijeti kroz čvrstu površinu. Odgovara na pitanje: hoće li voda smočiti ovaj prah? A sredstvo za raspršivanje odvaja čvrste čestice nakon vlaženja. Odgovara na pitanje: hoće li te čestice ostati razdvojene?
U stvarnom procesu mljevenja vlaženje je na prvom mjestu. Zamislite aglomerat pigmenta kao nakupinu finih čestica sa zrakom zarobljenim u porama. Sredstvo za vlaženje povlači tekućinu u te pore i istiskuje zrak. Tek tada molekule disperzanta mogu doprijeti do površine čestica i adsorbirati se. Ako je vlaženje nepotpuno, disperzant ne može obaviti svoj posao jer nikada ne dosegne površinu koju treba zaštititi.
Mnogi moderni aditivi označeni su kao sredstva za vlaženje i dispergiranje jer jedna molekula obavlja obje funkcije. Konceptualna razlika i dalje je važna za rješavanje problema. Ako je problem slabo vlaženje površine ili stvaranje kratera na niskoenergetskim podlogama, sredstvo za vlaženje obično je prvo rješenje. Ako je problem taloženje, flokulacija ili plutanje, sredstvo za raspršivanje je kritična komponenta.
Glavne vrste disperzijskih sredstava za vodene sustave
Sredstva za dispergiranje vode mogu se razvrstati prema naboju i prema molekularnoj strukturi. Oba faktora određuju kako aditiv stupa u interakciju s pigmentnim površinama i okolnim sustavom smole.
| Vrsta | Naplatiti | Stabilizacijski mehanizam | Najprikladnije za | Glavno ograničenje |
|---|---|---|---|---|
| Anionski | Negativno | Elektrostatički | Anorganski pigmenti kao što su titanijev dioksid i željezni oksidi | Osjetljiv na elektrolite i promjene pH |
| Kationski | Pozitivna | Elektrostatički | Kisele formulacije i odabrani specijalni pigmenti | Loša kompatibilnost s anionskim akrilnim i poliuretanskim sustavima uobičajenim u bojama na bazi vode |
| Neionski | Nijedan | Slab sterički | Sustavi u kojima se mora izbjegavati ionski naboj | Ograničeno sidrenje na jako polarnim pigmentima |
| Polimerni | Varijabilna | Jaka sterika | Organski pigmenti, čađa i miješane mješavine pigmenata | Veći trošak i potreba za testiranjem kompatibilnosti |
Za većinu visokoučinkovitih premaza na bazi vode, polimerni disperzanti glavni su izbor. Njihove višestruke sidrišne skupine čvrsto se vežu za površine pigmenta, dok se polimerni lanci protežu u vodenu fazu i pružaju dugoročnu steričku stabilizaciju. To je razlog zašto se formulatori koji rade s teškim organskim pigmentima ili vodljivom čađom obično obraćaju polimerni disperzanti za prostornu stabilizaciju nego se oslanjati na jednostavne ionske tenzide.
Prilagođeni DH-6321 polimerni disperzanti Dobavljači, Tvornica - Suzhou Qingtian New Mat Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. je kineski dobavljač i tvornica polimernih disperzanata DH-6321, detalji: Prikladno za srednje do visoke p... Pogledajte proizvod → Kako odabrati pravo sredstvo za raspršivanje za svoju formulaciju na bazi vode
Odabir disperzanta svodi se na usklađivanje kemije s vašim specifičnim sustavom. Ne postoji univerzalni proizvod, ali praktični kontrolni popis pokriva većinu scenarija formulacije.
- Odredite vrstu pigmenta i punila. Organski pigmenti, uključujući ftalocijanin plavi i zeleni, čađu i nekoliko kinakridona, imaju velike hidrofobne površine i obično zahtijevaju polimerne disperzante. Anorganski pigmenti poput titanijevog dioksida i željeznih oksida često dobro reagiraju na manje anionske disperzante.
- Potvrdite kompatibilnost sa sustavom smole. Disperzant ne smije destabilizirati vezivo. Epoksidne disperzije imaju vlastitu polarnost i površinsku kemiju, tako da proizvod dizajniran za opće akrilne sustave može biti loš. Za te formulacije potražite disperzanti dizajnirani za sustave epoksidnih smola
Prilagođeni disperzant DH-6200 za dobavljače epoksidnih sustava, tvornica - Suzhou Qingtian Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. je kineski disperzant DH-6200 za dobavljače i tvornicu epoksidnih sustava, detalji: Brušenje i raspršivanje... Pogledajte proizvod → umjesto toga. - Razmotrite zahtjev krajnje upotrebe. Ako premaz mora biti vodljiv, kao što je antistatički temeljni premaz koji sadrži čađu, disperzivno sredstvo mora nositi s pigmentom velike površine bez ometanja vodljivosti. Specijalne ocjene su formulirane upravo za ovu situaciju.
- Provjera doziranja gradijentom. Uobičajeni početni raspon je 5% do 20% disperzanta po težini pigmenta, ovisno o površini pigmenta. Premalo daje lošu stabilnost; previše može povećati viskoznost ili povećati osjetljivost konačnog filma na vodu.
- Potvrdite testovima mljevenja i skladištenja. Izmjerite finoću mljevenja Hegmanovim mjeračem tijekom mljevenja, zatim provjerite viskoznost, razvoj boje i formiranje sedimenta u kontroliranim uvjetima skladištenja. Ovi jednostavni testovi otkrivaju više od bilo kojeg teorijskog izračuna.
Za detaljniji korak po korak pristup usklađivanju stupnjeva disperzanta s vašom formulom, pogledajte detaljan vodič za odabir pravog stupnja disperzanta . Za usporedbu dostupnih opcija jednu pored druge, istražite asortiman proizvoda za raspršivanje na bazi vode .
Veleprodaja proizvođača disperzanata na bazi vode, tvornica Kao kineski proizvođači i tvornica disperzanata na bazi vode, Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. nudi veleprodaju disperzanata na bazi vode... Pogledajte proizvod → Zaključak
Razumijevanje što je sredstvo za raspršivanje u vodi svodi se na nekoliko trajnih točaka. Djeluje kao zaštitni sloj oko svake čestice, dopuštajući pigmentima i punilima da ostanu odvojeni u kontinuiranoj vodenoj fazi. Djeluje u tri koraka: vlaži površinu čestica, podržava deaglomeraciju pod smicanjem i stabilizira čestice protiv ponovnog grupiranja. U premazima na bazi vode, prostorna stabilizacija općenito je pouzdanija od elektrostatskog odbijanja jer je otporna na promjene pH vrijednosti i smetnje elektrolita. A točan odabir ovisi o kemiji površine pigmenta, kompatibilnosti smole, zahtjevima primjene i potvrđenom testu doziranja.
Kvaliteta disperzije jedna je od najjačih poluga koju formulator ima nad postojanošću skladištenja, izgledom i cijenom. Ako se formula na bazi vode taloži, pluta ili slabo razvija boju, sredstvo za raspršivanje je prvo mjesto koje treba tražiti.
