01 Prefácio
O espessante é um tipo de aditivo reológico, que pode não apenas engrossar o revestimento e evitar a flacidez durante a construção, mas também doar o revestimento com excelentes propriedades mecânicas e estabilidade de armazenamento. O espessante tem as características da dosagem pequena, espessamento óbvio e uso conveniente e é amplamente utilizado em revestimentos, produtos farmacêuticos, impressão e tingimento, cosméticos, aditivos de alimentos, recuperação de petróleo, fabricação de papel, processamento de couro e outras indústrias.
Os espessantes são divididos em sistemas oleosos e à base de água, de acordo com diferentes sistemas de uso, e a maioria dos espessantes são compostos poliméricos hidrofílicos.
Atualmente, existem muitos tipos de espessantes disponíveis no mercado. De acordo com a composição e o mecanismo de ação, eles são divididos principalmente em quatro tipos: espessantes, celulose, poliacrilato e espessantes de poliuretano associativo.
02 Classificação
espessante celulósico
Os espessantes celulósicos têm uma longa história de uso e existem muitas variedades, incluindo metillululose, carboximetillelulose, hidroxietillululose, hidroxipropil -metilululose, etc., que costumavam ser o mainstream dos espessantes. O mais comumente usado deles é a hidroxietillelululose.
Mecanismo de espessamento:
O mecanismo de espessamento do espessante da celulose é que a cadeia principal hidrofóbica e as moléculas de água circundantes estão associadas através de ligações de hidrogênio, o que aumenta o volume do fluido do próprio polímero e reduz o espaço para a livre circulação das partículas, aumentando assim a viscosidade do sistema. A viscosidade também pode ser aumentada através do emaranhamento de cadeias moleculares, mostrando alta viscosidade no cisalhamento estático e baixo e baixa viscosidade em alto cisalhamento. Isso ocorre porque, a taxas de cisalhamento estáticas ou baixas, as cadeias moleculares de celulose estão em um estado desordenado, tornando o sistema altamente viscoso; Enquanto em altas taxas de cisalhamento, as moléculas são organizadas de maneira ordenada paralela à direção do fluxo e são fáceis de deslizar entre si, de modo que a viscosidade do sistema cai.
espessante poliacrílico
O espessante do ácido poliacrílico, também conhecido como espessante de inchaço alcalino (ASE), é geralmente uma emulsão preparada por (metanfetamina) ácido acrílico e acrilato de etila através de certa polimerização.
A estrutura geral do espessante alcalino é:
Mecanismo de espessamento: o mecanismo de espessamento do espessante do ácido poliacrílico é que o espessante se dissolve na água e, através da repulsão eletrostática do mesmo sexo de íons carboxilatos, a cadeia molecular se estende de uma forma helicoidal a uma forma de haste, aumentando assim a viscosidade da fase aquática. Além disso, também forma uma estrutura de rede, pontendo entre partículas de látex e pigmentos, aumentando a viscosidade do sistema.
Espessante de poliuretano associativo
O espessante de poliuretano, referido como Heur, é um polímero solúvel em poliuretano etoxilado com grupo hidrofóbico, que pertence ao espessante associativo não iônico. O Heur é composto por três partes: grupo hidrofóbico, cadeia hidrofílica e grupo de poliuretano. O grupo hidrofóbico desempenha um papel de associação e é o fator decisivo para espessamento, geralmente oleil, octadecil, dodecilfenil, não -alilfenol, etc. A cadeia hidrofílica pode fornecer estabilidade química e estabilidade da viscosidade, comumente usados são poliéteres, como polioxioxioxioxiono e sua derivada. A cadeia molecular de Heur é estendida por grupos de poliuretano, como IPDI, TDI e HMDI.
Mecanismo de espessamento:
1) A extremidade hidrofóbica da molécula se associa a estruturas hidrofóbicas, como partículas de látex, surfactantes e pigmentos para formar uma estrutura de rede tridimensional, que também é a fonte de alta viscosidade de cisalhamento;
2) Como um surfactante, quando a concentração de corrente é maior que a concentração crítica de micelas, as micelas são formadas e a viscosidade do cisalhamento médio (1-100S-1) é dominada principalmente por ele;
3) A cadeia hidrofílica da molécula atua na ligação de hidrogênio da molécula de água para obter o resultado espessante.
Espessante inorgânico
Os espessantes inorgânicos incluem principalmente preto de carbono branco de fumaça, bentonita de sódio, bentonita orgânica, terra de diatomáceas, atmapulgite, peneira molecular e sílica gel.
Mecanismo de espessamento:
Aqui, tomando a bentonita orgânica como exemplo, seu mecanismo reológico é o seguinte:
A bentonita orgânica geralmente não existe na forma de partículas primárias, mas geralmente é um agregado de múltiplas partículas. As partículas primárias podem ser produzidas através do processo de umedecimento, dispersão e ativação, formando um efeito tixotrópico eficiente.
No sistema polar, o ativador polar não apenas fornece energia química para ajudar a bentonita orgânica a dispersar, mas também a água contida nela migra para o grupo hidroxila na borda dos flocos de bentonita para se formar. Veja, através da ponte de moléculas de água, inúmeras bentonitas, os flocos formam uma estrutura de gel, e as cadeias de hidrocarbonetos na superfície do floco engrossam o sistema e produzem efeitos tixotrópicos através de sua forte capacidade de solvatação. Sob a ação da força externa, a estrutura é destruída e a viscosidade diminui, e a força externa retorna ao estado original. viscosidade e estrutura.
03 APLICAÇÃO
O espessante espessante celulósico espessante tem alta eficiência de espessamento, especialmente para o espessamento da fase aquática; Possui poucas restrições nos revestimentos e é amplamente utilizado; Pode ser usado em uma ampla faixa de pH. No entanto, existem desvantagens como um nível ruim, mais respingos durante o revestimento de rolos, baixa estabilidade e suscetível à degradação microbiana. Como possui baixa viscosidade sob alta viscosidade e alta viscosidade sob cisalhamento estático e baixo, a viscosidade aumenta rapidamente após o revestimento, o que pode impedir a flacidez, mas, por outro lado, causa um nível ruim.
Espessante de ácido poliacrílico espessante de ácido poliacrílico tem fortes propriedades de espessamento e nivelamento, boa estabilidade biológica, mas é sensível ao valor de pH e baixa resistência à água.
A estrutura associativa do espessante de poliuretano associativo é destruída sob a ação da força de cisalhamento, e a viscosidade diminui. Quando a força de cisalhamento desaparece, a viscosidade pode ser restaurada, o que pode impedir o fenômeno do SAG no processo de construção. E sua recuperação de viscosidade tem uma certa histerese, que é propícia ao nivelamento do filme de revestimento. A massa molecular relativa (milhares a dezenas de milhares) de espessantes de poliuretano é muito menor que a massa molecular relativa (centenas de milhares a milhões) dos dois primeiros tipos de espessantes e não promoverá respingos. A alta solubilidade em água do espessante da celulose afetará a resistência à água do filme de revestimento, mas a molécula de espessante de poliuretano possui grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, e o grupo hidrofóbico tem uma forte afinidade com a matriz do filme de revestimento, pode melhorar a resistência à água do filme de revestimento. Como as partículas de látex participam da associação, não haverá floculação, o filme de revestimento pode ser suave e ter um alto brilho.
Espessante de bentonita ao espessante inorgânico tem as vantagens de espessamento forte, boa tixotropia, ampla gama de adaptação para o valor do pH e boa estabilidade. No entanto, como a bentonita é um pó inorgânico com boa absorção de luz, ele pode reduzir significativamente o brilho da superfície do filme de revestimento e agir como um agente de esteira. Portanto, ao usar a bentonita em tinta de látex brilhante, deve -se prestar atenção ao controle da dosagem. A nanotecnologia percebeu a nanoescala de partículas inorgânicas e também dotou espessantes inorgânicos com algumas novas propriedades.
Hora de postagem: 22-2025 de fevereiro