La elección del agente humectante y dispersante
Tiempo de lanzamiento:
2014-01-27
1. Selección de resina
La resina, especialmente para la molienda, juega un papel clave en la preparación de la pasta de color.
1) Participar en la dispersión y anclaje de pigmentos
2) Participar en el mantenimiento de la estabilidad de las partículas de pigmento dispersas y aisladas
La función anterior de la resina, como la resina alquídica de aceite largo, Resina de poliamida, resina amino, resina de aldehído cetona, las resinas acrílicas hidroxilo de masa molecular relativa baja muestran una buena capacidad de humectación de los pigmentos, mientras que las resinas acrílicas de bajo valor hidroxi, las resinas acrílicas termoplásticas, las resinas de poliéster de masa molecular relativa alta, las resinas de poliéster saturadas de masa molecular alta, vinilo Las resinas copoliméricas, las resinas de poliolefina, etc. muestran poca humectabilidad para los pigmentos. Los mismos pigmentos pueden obtener diferentes tonos en diferentes sistemas de resina. Casi todos los negros de carbón y los pigmentos orgánicos y el óxido de hierro transparente cambian su tono con diferentes sistemas de resina, especialmente el tono disperso. Por lo tanto, se selecciona un dispersante adecuado no solo para dispersar y estabilizar el pigmento, sino también para ajustar el pigmento para lograr el color correcto que necesitamos, por ejemplo, negro, transparencia, color a 45 °, etc. Por lo tanto, la combinación del dispersante y la resina incluye:
-compatibilidad (prueba de muestreo, verifique la compatibilidad después de eliminar el solvente)
-el comportamiento de reducción de viscosidad del pigmento del dispersante en el sistema de resina (inspección del viscosímetro rotativo)
-Dispersante en el sistema de resina para determinar el comportamiento de color del pigmento (contraste de color de raspado)
-Estabilidad de almacenamiento (método de placa de flujo)
Cuando el sistema de resina cambia, el rendimiento del dispersante anterior Se producen los cambios correspondientes. Este cambio requiere la aplicación de pruebas para determinar.
En general, no es fácil resumir un principio de aplicación simple. Para el sistema de resina más el factor pigmento, la selección del dispersante se vuelve demasiado paramétrica. Por lo tanto, se deben considerar las propiedades de los pigmentos y los rellenos al mismo tiempo.
2. Selección de relleno de pigmento
Negro de humo y pigmento orgánico
Como se mencionó anteriormente, hay muchos tipos y variedades de pigmentos industriales. La industria de los pigmentos los divide en pigmentos orgánicos y pigmentos inorgánicos. La industria de los recubrimientos a menudo considera el óxido de hierro transparente y el negro de humo como pigmentos difíciles de dispersar junto con pigmentos orgánicos.
Según los resultados de la investigación del autor, distinguimos aún más los pigmentos difíciles de dispersar.
El principio de distinción es observar la fuerza de sus enlaces de hidrógeno.
En el experimento, vemos claramente el resultado de tal dispersión:
En un sistema de resina fija, si un dispersante puede tener un buen rendimiento sobre el negro de humo, a menudo puede estabilizar los pigmentos de ftalocianina al mismo tiempo, y debe mostrar propiedades de dispersión débiles contra otros pigmentos orgánicos como el rojo DPP.
Por el contrario, si un dispersante puede dispersar y estabilizar bien el rojo DPP, el violeta orgánico y otros pigmentos, generalmente se usa para dispersar el negro de humo para obtener la fase marrón-roja que no le gusta, y la capacidad de reducir la viscosidad de los pigmentos de ftalocianina también es insuficiente.
Este fenómeno es adecuado para todos los agentes dispersantes en casi todas las resinas dispersantes. Muy pocos dispersantes pueden mostrar simultáneamente buenas propiedades en las dos clases principales de pigmentos difíciles de dispersar. Siempre esta categoría es buena, mientras que la otra es un poco peor.
Creo que esto proviene de la cantidad y la fuerza de la estructura de enlace de hidrógeno del pigmento en sí.
Negro de carbón, azul de ftalocianina y otros pigmentos, la fuerza de interacción principal entre los pigmentos no es el enlace de hidrógeno, sino otras fuerzas, como el acoplamiento entre moléculas en capas de negro de carbón y el acoplamiento de estructuras de ftalocianina., El papel de los halógenos. Los grupos polares en su tratamiento de superficie son independientes de la propia estructura del pigmento.
Los pigmentos orgánicos de color rojo y púrpura permanente representados por el DPP tienen fuertes enlaces de hidrógeno en el diseño del pigmento. Este enlace de hidrógeno mejora el rendimiento del pigmento y afecta directamente el efecto del dispersante sobre el pigmento.. Los grupos polares de su interfaz participan en el enlace de hidrógeno del pigmento mismo. Esto es indudable después del tratamiento posterior de pigmentación.
De acuerdo con esto, se puede explicar que no es fácil obtener buenos resultados en dos categorías de pigmentos con diferentes efectos internos al mismo tiempo. Según esta teoría, también podemos juzgar a qué lado debería pertenecer por la estructura del pigmento. Por ejemplo, los pigmentos de isoindolinona deben pertenecer a la categoría de ftalocianinas de negro de humo. Y el rojo de toluida debería inclinarse hacia este último.
En la selección real de dispersantes, se obtienen buenos resultados en sistemas de resina fácilmente compatibles para la primera clase de pigmentos que son difíciles de dispersar. Sin embargo, si la compatibilidad de la resina no es buena, por ejemplo, acrílico termoplástico, es necesario cambiar a un dispersante de tipo poliacrilato nuevo. Para la segunda categoría de pigmentos con fuertes enlaces de hidrógeno, PU de alta polaridad, poliéster, poliacrilato, pueden tener buenos resultados. Solo en sistemas con poca compatibilidad, las PU y los poliésteres de alta polaridad están limitados. En este momento, se debe usar un dispersante de poliacrilato modificado.
La oscuridad del negro de humo
La oscuridad del negro de humo es un tema importante al estudiar dispersantes, y a menudo se discute.
Hasta ahora, la práctica ha demostrado que la detección del instrumento no es tan precisa como la inspección visual; bajo diferentes rayos de luz, la oscuridad cambia; bajo diferentes ángulos, la oscuridad también cambia; diferentes dispersantes elegirán diferentes negros de carbón para dar diferentes negros de negro; La madre de color negro de carbón con alta oscuridad no necesariamente mejora el poder del color.
Todo esto es fácil de explicar. Debido a la estructura en forma de lámina transparente del negro de carbón, la capacidad del negro de carbón para absorber la luz. El diámetro de la lámina de su estructura en forma de lámina transparente con un tamaño de partícula de <1 μm y la orientación de la disposición conducirán inevitablemente a la transmisión, reflexión, refracción y dispersión de la luz. Y estos colores derivados serán absorbidos condicionalmente por el negro de carbón, y la otra parte continuará su viaje. Este es un efecto de superposición complejo y variable. Por lo tanto, no hay 100% negro, es decir, no es muy oscuro, solo más oscuro que el trasero.
Aunque se puede entender, el control es muy difícil. La compañía auxiliar nunca ha dejado de abordar el problema de aumentar la oscuridad de un determinado negro de humo en un determinado sistema. Antes de que se lance cualquier nuevo dispersante, lo primero que debe probar es dispersar el rendimiento del negro de carbón en el sistema objetivo. Hasta ahora, no tenemos una teoría exacta sobre la relación entre la nitidez del negro de humo y la selección de dispersantes. Solo se puede comparar experimentalmente con la muestra de referencia, luego corregir o reemplazar la estructura y continuar con la comparación de medición real.
Dióxido de titanio
Al principio, todos pensaron que el dióxido de titanio era tan fácil de dispersar que se podía usar sin dispersante. Sin embargo, cuando se combina con otros pigmentos difíciles de dispersar, el dióxido de titanio participará en el color flotante; cuando se prepara el blanco puro de alto nivel, el dióxido de titanio tendrá una sombra de niebla; en productos con requisitos especiales, el dióxido de titanio necesita mucha cobertura y blancura, y No se permite amarillear a altas temperaturas; muchas ocasiones industriales ordinarias no están dispuestas a usar dióxido de titanio costoso de alta calidad, e incluso usan dióxido de titanio para reemplazar los pigmentos; los problemas anteriores han hecho que la industria auxiliar preste atención a la dispersión del dióxido de titanio. De acuerdo con su estructura de superficie y tratamiento, se ha experimentado que el dióxido de titanio dispersado se puede utilizar:
-dispersante humectante tradicional, incluyendo ácidos carboxílicos orgánicos con valor de ácido AV, valor de amoníaco AMV, las sales de amina de ácido fosfórico y los dispersantes humectantes de floculación controlados se utilizan para inhibir su flotación
-organofosfato
-dispersante de polímero de PU especial
-dispersante de dióxido de titanio de polímero de vinilo especial
-Surfactante polimérico ampliamente eficaz a base de agua (PolymericSurfactante, como A6226) Todas las empresas auxiliares profesionales han desarrollado y recomendado productos por encima de
.
Donde el dispersante humectante es una opción universal. Tiene una amplia adaptabilidad al sistema, pero no puede adaptarse a requisitos especiales.
Los organofosfatos a menudo se recomiendan para preparar un blanco puro de alto nivel para eliminar la niebla, mientras que los dispersantes de alta masa molecular relativa consideran la capacidad de controlar el color flotante y controlar su blancura. La nueva tecnología de dispersantes en sistemas a base de agua ayuda a los blancos de referencia caseros de fábrica a aceptar masters de color disponibles comercialmente. Por lo tanto, el uso de dispersantes para el dióxido de titanio es ahora de sentido común.
Óxido de hierro transparente
El tamaño de partícula del óxido de hierro transparente está en el nivel nanométrico, y su superficie es anfótera. Parece ser fácil de dispersar cuando la concentración de pigmento es baja. La viscosidad de la pasta de color es muy baja, pero la transparencia no es fácil de obtener; y una vez que excede ligeramente la concentración crítica de pigmento, la pasta de color se espesa inmediatamente hasta el punto de que no se puede agitar, lo que hace que el molino de arena pierda eficiencia.
La transparencia del óxido de hierro, algo así como la oscuridad del negro de carbón, siempre parece continuar aumentando su transparencia. Nuestros resultados experimentales muestran que una muestra que ya pensamos que tiene buena transparencia, observada a 45 °, aún puede tener una sombra de niebla más pesada;
Entonces, ¿qué es bueno? Esta pregunta es otra duda impredecible.
Cada compañía auxiliar también está dando sus propios planes. Esto se puede ver en los materiales de recomendación pública. Junto con la selectividad causada por la diferencia en el sistema de resina, hay más de una solución recomendada.
Por ejemplo, hay métodos para usar ésteres de fosfato; hay métodos para usar dispersantes de polímeros con agentes humectantes de grupos extremos ácidos, y hay dispersantes de polímeros diseñados individualmente. Se muestran adaptables al mismo pigmento de óxido de hierro transparente en diferentes sistemas.
Polvo mate
El polvo mate en sí no es difícil de dispersar. Fue micronizado previamente durante la producción. Algunos tienen tratamiento de cera superficial, otros no, con grupos hidroxilo polares. Sin embargo, el problema de dispersión del polvo mate se deriva de los requisitos de aplicación.
Algunos requieren que los recubrimientos mate se puedan adaptar a una variedad de métodos de construcción con una fórmula, como el rociado para tener un brillo uniforme; algunos requieren que la uniformidad de la extinción no se vea afectada en un ambiente de alta temperatura y alta humedad; algunos requieren baja En condiciones de viscosidad, el polvo mate tiene una pequeña sedimentación, algunos requieren una mayor transparencia;
Algunos requieren una buena resistencia a la fricción, y la introducción de polvo de cuarzo duro, por lo que deben dispersarse juntos y así sucesivamente. Esto da como resultado un cambio concomitante en el agente dispersante. Desde los dispersantes humectantes tradicionales hasta los dispersantes especiales de PU de polímero, los ésteres de ácido fosfórico, las sales de amina de los ésteres de ácido fosfórico y otros polímeros especiales, se utilizan para dispersar el polvo mate. Entonces, ¿cuál es mejor? Como se mencionó anteriormente, depende de cómo lo solicite. No se puede esperar que un dispersante resuelva todos los requisitos anteriores al mismo tiempo.
En principio, el agente humectante puede mejorar la capacidad de flujo del sistema; el agente dispersante de masa molecular relativa alta puede prevenir la sedimentación y controlar el movimiento del polvo mate en la película húmeda para orientarlo más fácilmente y obtener una extinción uniforme.
La solución comúnmente utilizada para los pigmentos de brillo metálico, como el polvo de aluminio y el polvo nacarado, es un agente humectante. También pueden dispersarse con dispersantes poliméricos compatibles con la resina. Controle sus movimientos al mismo tiempo. Estos tienen ejemplos de recetas exitosas.
dióxido de titanio a nanoescala y otras nanodispersiones En esta ocasión, si la PU de polímero es compatible, puede obtener un buen efecto de estabilización. De lo contrario, se requiere un dispersante acrílico.
Determinación de un dispersante primario
Generalmente en un sistema definido de resina y disolvente, AFCONA recomienda un método de selección de un dispersante primario adecuado.
Primero, disperse cuatro pigmentos: negro de humo de alto pigmento, blanco de titanio, rojo DPP y rojo óxido de hierro ordinario. El dispersante se evalúa para detectar dificultades en la preparación de estas cuatro matrices de color convencionales, por ejemplo, si el comportamiento antiadherente es suficiente.
Evaluar la intensidad del color
Evaluar la estabilidad del almacenamiento (placa de flujo y almacenamiento térmico). Si un dispersante puede exhibir una buena capacidad de dispersión para los cuatro pigmentos anteriores en este sistema particular, entonces es básicamente capaz de cumplir con los requisitos de varios otros pigmentos. Se puede seleccionar como el dispersante principal de este sistema. Por supuesto, los pigmentos especiales, como la permeabilidad al hierro, aún pueden ser excepcionales.
Este método también se puede utilizar para evaluar el rendimiento combinado de dos dispersantes diferentes y encontrar el tipo de pigmento adecuado para su tratamiento.