U suvremenim formulacijama premaza i boja, postizanje jednolike disperzije i dugotrajne stabilnosti skladištenja čvrstih pigmenata i punila ključna je tehnički izazov. Zbog inherentnih razlika u gustoći između ovih krutih čestica i matrice smole, premazi su vrlo osjetljivi na odvajanje faza, sinereziju i tvrdo taloženje tijekom dugotrajnog skladištenja. Kako bi se sustavno uklonili ti nedostaci formulacije, strateško uključivanje an sredstvo protiv taloženja u boji smatra se bitnim.
Bilo da se radi o visokoučinkovitim zaštitnim premazima koji su dominantni u industrijskim primjenama na bazi otapala ili ekološki prihvatljivim formulacijama na bazi vode usklađenim s globalnim ekološkim standardima, ključan je odabir točnog reološkog modifikatora. On diktira tiksotropno ponašanje, stabilnost suspendirane matrice i konačnu atomizaciju ili karakteristike primjene tekućeg filma.
Mehanizmi i ponašanje reoloških modifikatora u različitim medijima
Ovisno o kontinuiranoj fazi matrice premaza, kemijskoj strukturi i termodinamičkom ponašanju sredstvo protiv taloženja velike razlikuju. Formulatori moraju procijeniti kompatibilnost ovih aditiva sa specifičnim konfiguracijama smole i otapala.
sredstvo protiv taloženja za boje na bazi otapala
Unutar nepolarnih ili srednje polarnih smolnih sustava, an sredstvo protiv taloženja za boje na bazi otapala prvenstveno djeluje uspostavljanjem privremene, toplinski reverzibilne trodimenzionalne mrežne strukture tijekom kontinuirane faze.
Primarne kemijske klasifikacije uključuju organoglin, upareni silicij i prethodno aktivirane poliamidne voskove. Organogline zahtijevaju odgovarajuće sile smicanja i polarne aktivatore za potpunu deaglomeraciju i delaminaciju njihove morfološke ploče, stvarajući mreže povezane s vodikovom vezom koje daju izvrsnu tiksotropnu viskoznost niskog smicanja. Alternativno, poliamidni voskovi bubre i talože se u mikrovlaknaste strukture pod preciznim toplinskim prozorima tijekom proizvodnje, gradeći zamršenu strukturu koja uspješno podržava teška industrijska punila poput barijevog sulfata, liskunastog željeznog oksida ili crvenog željeznog oksida protiv gravitacijske sile.
sredstvo protiv taloženja za boje na bazi vode
Matrice premaza na bazi vode imaju visoke dielektrične konstante i jak molekularni polaritet zbog vode koja djeluje kao primarni nosač. Posljedično, an sredstvo protiv taloženja za boje na bazi vode mora imati odgovarajuću hidrofilnost u kombinaciji s profilima odgovora na brzo smicanje.
Tipični aditivi koji se koriste u ovim vodenim sredinama uključuju modificirane anorganske silikate, hidrofobno modificirani etoksilirani uretan (HEUR) i akrilne emulzije koje bubre u alkalijama (ASE/HASE). Ovi spojevi koriste ionsku izmjenu, opsežne vodičeve veze ili hidrofobne asocijacije unutar vodene faze. Oni daju iznimno visoku viskoznost niskog smicanja u statičkim uvjetima kako bi održali jednoliku suspenziju pigmenta. Suprotno tome, pod velikim silama nanošenja kao što su četkanje, valjanje ili prskanje, te se fizičke mreže privremeno odvajaju kako bi se osigurala izvanredna svojstva izravnavanja i atomizacije.
Fizička izvedba i usporedni tehnički parametri
U tehničkom dizajnu premaza, formuliranje prema specifičnim varijablama kao što su ukupni sadržaj čvrstih tvari, omjeri pigmenta i veziva i polaritet sustava minimiziraju rokove istraživanja i razvoja. Sljedeća matrica opisuje temeljne parametre i značajke primjene četiriju različitih reoloških aditiva:
| Svojstvo/tehnički parametar | Organoclays | Pareni silicij | Poliamidni voskovi | Modificirani poliuretan (HEUR) |
| Fizički izgled | Gotovo bijeli do svijetložućkasti prah | Amorfni, ultrafini pahuljasti prah | Tjestenina, mikronizirani prah ili sferne čestice | Tekuća ili poluprozirna emulzija |
| Kompatibilnost sustava | Na bazi otapala (niska do srednje polarnosti) | Na bazi otapala i odaberite na bazi vode | Na bazi otapala (srednja do visoka polarnost) | Sustavi premaz na bazi vode |
| Primarni mehanizam protiv taloženja | Vodikom vezana mreža delaminiranih trombocita | Asocijacija silanolnih skupina čestica na česticu | Vlaknasta mreža mehaničkog zapleta | Hidrofobne krajnje skupine koje se povezuju s česticama veziva |
| Standardna doza (tež.% ukupne formule) | 0,2% - 2,0% | 0,2% - 1,0% | 0,5% - 1,5% | 0,3% - 1,2% |
| Kriteriji aktivacije/raspršivanja | Zahtijeva velike posmične sile i polarne aktivatore | Zahtijeva disperzija visokog smicanja za potpuno vlaženje | Strogo upravljanje temperaturama aktivacije i vremenima obrade | Lako se ugrađuje mehaničkim miješanjem male brzine |
| Otpor na progib u odnosu na ravnotežu izravnavanja | dobro | Izvrsno | Vrhunski | Izuzetna ravnoteža izravnavanja i ovjesa |
| Utjecaj na sjaj suhog filma | Može uzrokovati lagano matiranje pri visokim razinama opterećenja | Lagana tendencija smanjenja vrijednosti sjaja | Zanemariv utjecaj na sjaj tvrdog filma | Održava potpuno zadržavanje sjaja suhog filma |
Ublažavanje teškog stvrdnjavanja i nedostataka ulegnuća u proizvodnji i skladištenju
Tekući premazi prolaze duža razdoblja nepomičnosti i toplinskog opterećenja tijekom transporta i distribucije. Ako je sredstvo protiv taloženja in paint ne uspijeva očuvati strukturni integritet suspenzije, krute se čestice postupno sabijaju, izbacujući otopinu intersticijske smole kako bi se stvorio gusti, nepovratni cementni sloj na dnu spremnika za pakiranje.
Inženjeringom reološkog ponašanja za modificiranje profila viskoznosti niskog smicanja bez napuhavanja viskoznosti obrade visokog smicanja, tehničari mogu značajno povećati statičku vrijednost prinosa tekućine za oblaganje. Kada statička vrijednost popuštanja premašuje gravitacijski smični napon koji stvara dispergiranu čvrstu fazu, pigmenti ostaju u trajnom stanju suspenzije.
U industrijskim temeljnim premazima s visokim udjelom krutine na bazi otapala, brodskim premazima ili teškim zaštitnim temeljnim premazima bogatim cinkom, miješanje sredstvo protiv taloženja za boje na bazi otapala (kao što je kombiniranje organoglina s prethodno aktiviranim poliamidnim voskovima) stvara sinergistički učinak. Ova složena struktura optimizira suspenziju za pohranjivanje u limenci dok istovremeno sustav spuštanja na okomitim podlogama tijekom nanošenja. Za arhitektonske završne radove na vodenoj bazi ili industrijske emajle na vodenoj bazi, koji sadrže sredstvo protiv taloženja za boje na bazi vode čuva stabilnost višefazne suspenzije, smanjuje prskanje valjka tijekom nanošenja i osigurava glatku topografiju suhog filma bez nedostataka.