सर्वात संक्षिप्त पाणी-आधारित पेंट घट्ट करण्याचे तंत्रज्ञान ट्यूटोरियल

1. जाडसरची व्याख्या आणि कार्य

पाणी-आधारित पेंट्सची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या वाढवू शकणार्‍या अॅडिटीव्हसला जाडसर म्हणतात.

कोटिंग्जचे उत्पादन, साठवण आणि बांधकाम यामध्ये जाडसर महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

वापराच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी कोटिंगची चिकटपणा वाढवणे हे जाडसरचे मुख्य कार्य आहे.तथापि, वेगवेगळ्या टप्प्यांवर कोटिंगसाठी आवश्यक असलेली चिकटपणा वेगळी असते.उदा:

स्टोरेज प्रक्रियेदरम्यान, रंगद्रव्य स्थिर होण्यापासून रोखण्यासाठी उच्च चिकटपणा असणे इष्ट आहे;

बांधकाम प्रक्रियेदरम्यान, पेंटमध्ये जास्त रंगाचे डाग न पडता ब्रशने चांगले ब्रश करता येईल याची खात्री करण्यासाठी मध्यम चिकटपणा असणे इष्ट आहे;

बांधणीनंतर, अशी आशा आहे की स्निग्धता कमी वेळेच्या अंतरानंतर (सपाटीकरण प्रक्रिया) त्वरीत उच्च स्निग्धतेकडे परत येऊ शकते.

जलजन्य कोटिंग्सची तरलता न्यूटोनियन नसलेली असते.

जेव्हा कातरण शक्तीच्या वाढीसह पेंटची चिकटपणा कमी होते तेव्हा त्याला स्यूडोप्लास्टिक द्रव म्हणतात आणि बहुतेक पेंट हे स्यूडोप्लास्टिक द्रवपदार्थ असतात.

जेव्हा स्यूडोप्लास्टिक द्रवपदार्थाचे प्रवाह वर्तन त्याच्या इतिहासाशी संबंधित असते, म्हणजेच ते वेळेवर अवलंबून असते, तेव्हा त्याला थिक्सोट्रॉपिक द्रव म्हणतात.

कोटिंग्जचे उत्पादन करताना, आम्ही अनेकदा जाणीवपूर्वक कोटिंग्स थिक्सोट्रॉपिक बनवण्याचा प्रयत्न करतो, जसे की अॅडिटीव्ह जोडणे.

जेव्हा कोटिंगची थिक्सोट्रॉपी योग्य असते, तेव्हा ते कोटिंगच्या विविध टप्प्यांमधील विरोधाभास सोडवू शकते आणि स्टोरेज, बांधकाम समतलीकरण आणि कोरडेपणाच्या टप्प्यांमध्ये कोटिंगच्या विविध चिकटपणाच्या तांत्रिक गरजा पूर्ण करू शकते.

काही जाडसर पेंटला उच्च थिक्सोट्रॉपी प्रदान करू शकतात, जेणेकरून त्यास विश्रांतीच्या वेळी किंवा कमी कातरणे दराने जास्त चिकटपणा मिळेल (जसे की स्टोरेज किंवा वाहतूक), जेणेकरून पेंटमधील रंगद्रव्य स्थिर होण्यापासून रोखता येईल.आणि उच्च कातरण दर (जसे की कोटिंग प्रक्रिया) अंतर्गत, त्यात कमी स्निग्धता असते, ज्यामुळे कोटिंगमध्ये पुरेसा प्रवाह आणि समतलता असते.

थिक्सोट्रॉपी थिक्सोट्रॉपिक इंडेक्स TI द्वारे दर्शविली जाते आणि ब्रुकफील्ड व्हिस्कोमीटरने मोजली जाते.

TI = स्निग्धता (6r/मिनिटे मोजली जाते)/स्निग्धता (60r/min वर मोजली जाते)

2. जाडसरांचे प्रकार आणि कोटिंग गुणधर्मांवर त्यांचे परिणाम

(1) प्रकार रासायनिक रचनेच्या दृष्टीने, जाडसर दोन प्रकारात विभागले जातात: सेंद्रिय आणि अजैविक.

अजैविक प्रकारांमध्ये बेंटोनाइट, अटापुल्गाइट, अॅल्युमिनियम मॅग्नेशियम सिलिकेट, लिथियम मॅग्नेशियम सिलिकेट, इ., सेंद्रिय प्रकार जसे की मिथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज, पॉलीएक्रिलेट, पॉलिमेथेक्रिलेट, ऍक्रेलिक ऍसिड किंवा मिथाइल ऍक्रेलिक होमोपॉलिमर किंवा पॉलिमर इ.

कोटिंग्जच्या रिओलॉजिकल गुणधर्मांवर प्रभावाच्या दृष्टीकोनातून, जाडसरांना थिक्सोट्रॉपिक जाडसर आणि सहयोगी जाडसर मध्ये विभागले गेले आहे.कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांच्या दृष्टीने, जाडसरचे प्रमाण कमी असावे आणि घट्ट होण्याचा प्रभाव चांगला असेल;एन्झाईम्सद्वारे नष्ट करणे सोपे नाही;जेव्हा सिस्टमचे तापमान किंवा पीएच मूल्य बदलते, तेव्हा कोटिंगची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या कमी होणार नाही आणि रंगद्रव्य आणि फिलर फ्लोक्युलेट होणार नाहीत.;चांगली स्टोरेज स्थिरता;चांगले पाणी धारणा, कोणतीही स्पष्ट फोमिंग घटना आणि कोटिंग फिल्मच्या कार्यक्षमतेवर कोणताही प्रतिकूल परिणाम नाही.

①सेल्युलोज घट्ट करणारा

कोटिंग्जमध्ये वापरण्यात येणारे सेल्युलोज घट्ट करणारे मुख्यतः मिथाइलसेल्युलोज, हायड्रॉक्सीएथिलसेल्युलोज आणि हायड्रॉक्सीप्रोपिलमेथिलसेल्युलोज आहेत आणि नंतरचे दोन अधिक सामान्यपणे वापरले जातात.

हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज हे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लुकोज युनिट्सवरील हायड्रॉक्सिल गटांना हायड्रॉक्सीथिल गटांसह बदलून प्राप्त केलेले उत्पादन आहे.उत्पादनांची वैशिष्ट्ये आणि मॉडेल प्रामुख्याने प्रतिस्थापन आणि चिकटपणाच्या डिग्रीनुसार वेगळे केले जातात.

हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजचे प्रकार देखील सामान्य विघटन प्रकार, जलद फैलाव प्रकार आणि जैविक स्थिरता प्रकारात विभागलेले आहेत.जोपर्यंत वापरण्याच्या पद्धतीचा संबंध आहे, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज कोटिंग उत्पादन प्रक्रियेत वेगवेगळ्या टप्प्यांवर जोडले जाऊ शकते.जलद-विखरणारा प्रकार थेट कोरड्या पावडरच्या स्वरूपात जोडला जाऊ शकतो.तथापि, जोडण्यापूर्वी सिस्टमचे pH मूल्य 7 पेक्षा कमी असावे, मुख्यत्वे कारण हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज कमी pH मूल्यावर हळूहळू विरघळते, आणि कणांच्या आतील भागात पाणी शिरण्यासाठी पुरेसा वेळ असतो, आणि नंतर pH मूल्य वाढते. ते लवकर विरघळते.गोंद सोल्यूशनची विशिष्ट एकाग्रता तयार करण्यासाठी आणि कोटिंग सिस्टममध्ये जोडण्यासाठी संबंधित पायऱ्या देखील वापरल्या जाऊ शकतात.

हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज हे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या ग्लुकोज युनिटवरील हायड्रॉक्सिल ग्रुपला मेथॉक्सी ग्रुपने बदलून मिळवलेले उत्पादन आहे, तर दुसरा भाग हायड्रॉक्सीप्रोपील ग्रुपने बदलला आहे.त्याचा घट्ट होण्याचा प्रभाव मुळात हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजसारखाच असतो.आणि ते एन्झाइमॅटिक डिग्रेडेशनला प्रतिरोधक आहे, परंतु त्याची पाण्याची विद्राव्यता हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजइतकी चांगली नाही आणि गरम केल्यावर जेलिंगचा तोटा होतो.पृष्ठभागावर उपचार केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजसाठी, वापरल्यास ते थेट पाण्यात जोडले जाऊ शकते.ढवळत आणि विखुरल्यानंतर, पीएच मूल्य 8-9 पर्यंत समायोजित करण्यासाठी अमोनिया पाण्यासारखे अल्कधर्मी पदार्थ घाला आणि पूर्णपणे विरघळत नाही तोपर्यंत ढवळत रहा.हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजसाठी पृष्ठभागावर उपचार न करता, ते वापरण्यापूर्वी 85°C पेक्षा जास्त गरम पाण्याने भिजवून फुगले जाऊ शकते आणि नंतर खोलीच्या तापमानाला थंड केले जाऊ शकते, नंतर ते पूर्णपणे विरघळण्यासाठी थंड पाण्याने किंवा बर्फाच्या पाण्याने ढवळले जाऊ शकते.

②अकार्बनिक जाडसर

या प्रकारचा जाडसर मुख्यतः काही सक्रिय चिकणमाती उत्पादने आहे, जसे की बेंटोनाइट, मॅग्नेशियम अॅल्युमिनियम सिलिकेट चिकणमाती, इ. हे वैशिष्ट्य आहे की घट्ट होण्याच्या प्रभावाव्यतिरिक्त, त्याचा चांगला निलंबन प्रभाव देखील आहे, ते बुडणे टाळू शकते आणि प्रभावित होणार नाही. कोटिंगचा पाण्याचा प्रतिकार.कोटिंग सुकल्यानंतर आणि फिल्ममध्ये तयार झाल्यानंतर, ते कोटिंग फिल्ममध्ये फिलर म्हणून काम करते, इ. प्रतिकूल घटक म्हणजे कोटिंगच्या सपाटीकरणावर लक्षणीय परिणाम होतो.

③ सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर

सिंथेटिक पॉलिमर जाडसर बहुतेक ऍक्रेलिक आणि पॉलीयुरेथेन (असोसिएटिव्ह जाडनर्स) मध्ये वापरले जातात.ऍक्रेलिक जाड करणारे बहुतेक ऍक्रेलिक पॉलिमर असतात ज्यात कार्बोक्सिल गट असतात.8-10 च्या pH मूल्य असलेल्या पाण्यात, कार्बोक्सिल गट अलग होतो आणि सूजतो;जेव्हा pH मूल्य 10 पेक्षा जास्त असते, तेव्हा ते पाण्यात विरघळते आणि घट्ट होण्याचा प्रभाव गमावते, त्यामुळे घट्ट होण्याचा प्रभाव pH मूल्यासाठी अत्यंत संवेदनशील असतो.

ऍक्रिलेट जाडसरची जाड करण्याची यंत्रणा अशी आहे की त्याचे कण पेंटमधील लेटेक कणांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाऊ शकतात आणि अल्कली सूज झाल्यानंतर एक थर तयार करतात, ज्यामुळे लेटेक कणांचे प्रमाण वाढते आणि कणांच्या ब्राउनियन हालचालीमध्ये अडथळा येतो. , आणि पेंट सिस्टमची चिकटपणा वाढवते.;दुसरे म्हणजे, जाडसरच्या सूजाने पाण्याच्या टप्प्याची चिकटपणा वाढते.

(2) कोटिंगच्या गुणधर्मांवर जाडसरचा प्रभाव

कोटिंगच्या rheological गुणधर्मांवर जाडसर प्रकाराचा प्रभाव खालीलप्रमाणे आहे:

जेव्हा जाडसरचे प्रमाण वाढते तेव्हा पेंटची स्थिर स्निग्धता लक्षणीयरीत्या वाढते आणि बाह्य कातरण शक्तीच्या अधीन असताना स्निग्धता बदलण्याची प्रवृत्ती मुळात सुसंगत असते.

जाडसरच्या प्रभावाने, पेंटची स्निग्धता झपाट्याने कमी होते जेव्हा ती कातरणे बलाच्या अधीन असते, स्यूडोप्लास्टिकिटी दर्शवते.

हायड्रोफोबिकली सुधारित सेल्युलोज जाडसर (जसे की EBS451FQ) वापरून, उच्च कातरणे दराने, प्रमाण मोठे असतानाही स्निग्धता जास्त असते.

असोसिएटिव्ह पॉलीयुरेथेन जाडीचा वापर करून (जसे की WT105A), उच्च कातरणे दरांवर, प्रमाण मोठे असतानाही स्निग्धता जास्त असते.

ऍक्रेलिक जाडसर (जसे की ASE60) वापरणे, जरी प्रमाण मोठे असताना स्थिर स्निग्धता झपाट्याने वाढते, परंतु उच्च कातरणे दराने स्निग्धता झपाट्याने कमी होते.

3. असोसिएटिव्ह जाडसर

(1) जाड होण्याची यंत्रणा

सेल्युलोज इथर आणि अल्कली-स्वेलबल अॅक्रेलिक जाड करणारे फक्त पाण्याचा टप्पा घट्ट करू शकतात, परंतु पाण्यावर आधारित पेंटमधील इतर घटकांवर त्यांचा घट्ट होण्याचा कोणताही प्रभाव पडत नाही किंवा ते पेंटमधील रंगद्रव्ये आणि इमल्शनच्या कणांमध्ये लक्षणीय परस्परसंवाद घडवून आणू शकत नाहीत, त्यामुळे पेंटचे रिओलॉजी समायोजित केले जाऊ शकत नाही.

असोसिएटिव्ह जाडकांची वैशिष्ट्ये अशी आहेत की हायड्रेशनद्वारे घट्ट होण्याव्यतिरिक्त, ते आपापसात, विखुरलेल्या कणांसह आणि सिस्टममधील इतर घटकांद्वारे देखील घट्ट होतात.हे असोसिएशन उच्च कातरण दरांवर वेगळे होते आणि कमी कातरण दरांवर पुन्हा संबद्ध होते, ज्यामुळे कोटिंगचे रिओलॉजी समायोजित केले जाऊ शकते.

असोसिएटिव्ह जाडनरची घट्ट करण्याची यंत्रणा अशी आहे की त्याचे रेणू एक रेखीय हायड्रोफिलिक साखळी आहे, दोन्ही टोकांना लिपोफिलिक गटांसह एक पॉलिमर कंपाऊंड आहे, म्हणजेच त्याच्या संरचनेत हायड्रोफिलिक आणि हायड्रोफोबिक गट आहेत, म्हणून त्यात सर्फॅक्टंट रेणूंची वैशिष्ट्ये आहेत.निसर्गअसे घट्ट करणारे रेणू पाण्याचा टप्पा घट्ट करण्यासाठी केवळ हायड्रेट आणि फुगू शकत नाहीत, परंतु जेव्हा त्याच्या जलीय द्रावणाची एकाग्रता एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त असते तेव्हा मायकेल्स देखील तयार होतात.मायसेल्स इमल्शनच्या पॉलिमर कणांशी आणि रंगद्रव्याच्या कणांशी संबंधित असू शकतात ज्यांनी त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना तयार करण्यासाठी डिस्पर्संटला शोषले आहे आणि सिस्टमची चिकटपणा वाढवण्यासाठी ते एकमेकांशी जोडलेले आणि अडकलेले आहेत.

सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे या संघटना गतिमान संतुलनाच्या स्थितीत आहेत आणि ते संबंधित मायसेल्स बाह्य शक्तींच्या अधीन असताना त्यांची स्थिती समायोजित करू शकतात, जेणेकरून कोटिंगमध्ये समतल गुणधर्म असतात.याव्यतिरिक्त, रेणूमध्ये अनेक मायकेल्स असल्याने, ही रचना पाण्याच्या रेणूंचे स्थलांतर करण्याची प्रवृत्ती कमी करते आणि त्यामुळे जलीय अवस्थेची चिकटपणा वाढवते.

(2) कोटिंग्जमधील भूमिका

बहुतेक सहयोगी घनदाट पॉलीयुरेथेन असतात, आणि त्यांचे सापेक्ष आण्विक वजन 103-104 ऑर्डरच्या परिमाणाच्या दरम्यान असते, सामान्य पॉलीएक्रिलिक ऍसिडपेक्षा दोन ऑर्डर कमी असते आणि 105-106 च्या दरम्यान सापेक्ष आण्विक वजन असलेले सेल्युलोज घट्ट करणारे असतात.कमी आण्विक वजनामुळे, हायड्रेशननंतर प्रभावी व्हॉल्यूम वाढ कमी होते, म्हणून त्याचा चिकटपणा वक्र नॉन-असोसिएटिव्ह जाडनर्सच्या तुलनेत चपटा असतो.

असोसिएटिव्ह जाडनरच्या कमी आण्विक वजनामुळे, पाण्याच्या टप्प्यात त्याचे आंतरआण्विक अडकणे मर्यादित आहे, त्यामुळे पाण्याच्या टप्प्यावर त्याचा घट्ट होण्याचा प्रभाव लक्षणीय नाही.कमी कातरणे दर श्रेणीमध्ये, रेणूंमधील असोसिएशन रूपांतरण रेणूंमधील असोसिएशन विनाशापेक्षा जास्त आहे, संपूर्ण प्रणाली एक अंतर्निहित निलंबन आणि फैलाव स्थिती राखते आणि स्निग्धता फैलाव माध्यम (पाणी) च्या चिकटपणाच्या जवळ असते.त्यामुळे, असोसिएटिव्ह जाडसर पाणी-आधारित पेंट सिस्टम कमी कातरणे दर असलेल्या प्रदेशात असताना कमी स्पष्ट स्निग्धता प्रदर्शित करते.

विखुरलेल्या अवस्थेतील कणांमधील सहवासामुळे असोसिएटिव्ह जाडनर्स रेणूंमधील संभाव्य ऊर्जा वाढवतात.अशाप्रकारे, उच्च कातरण दरांवर रेणूंमधील संबंध तोडण्यासाठी अधिक उर्जेची आवश्यकता असते आणि समान कातरण स्ट्रेन प्राप्त करण्यासाठी आवश्यक कातरणे बल देखील जास्त असते, ज्यामुळे प्रणाली उच्च कातरणे दरांवर उच्च कातरणे दर प्रदर्शित करते.स्पष्ट चिकटपणा.उच्च-शिअर स्निग्धता आणि निम्न-लो-शिअर स्निग्धता केवळ पेंटच्या rheological गुणधर्मांमधील सामान्य जाडकणांची कमतरता भरून काढू शकते, म्हणजेच, लेटेक्स पेंटची तरलता समायोजित करण्यासाठी दोन जाडसर एकत्रितपणे वापरले जाऊ शकतात.जाड फिल्म आणि कोटिंग फिल्म फ्लोमध्ये कोटिंगच्या सर्वसमावेशक आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी परिवर्तनीय कामगिरी.