A bevonatok és festékek modern összetételében a szilárd pigmentek és töltőanyagok egyenletes diszperziójának és hosszú távú fenntartási stabilitásának elérése létfontosságú technikai kihívással. Az e szilárd részecskék és a gyantamátrix közötti sűrűségkülönbségek miatt a bevonatok nagyon érzékenyek a fázisszétválasztásra, a szinerézisre és a kemény felpedésre a hosszan tartó raktározás során. Ezen formulázási hibák szisztematikus kiküszöbölése érdekében a stratégiai beépítés egy ülepedésgátló a festékben elengedhetetlennek tartott.
Akár az bázisú ipari alkalmazásokban domináns nagy teljesítményű védőbevonatokról, akár a globális környezetvédelmi szabványokhoz igazodó, környezetbarát vízbázisú készítményekről van szó, a pontos reológiai módosítás kulcsfontosságú kulcsfontosságú. Megszabja a folyadékfilm tixotróp viselkedését, a felfüggesztését mátrix stabilitását, valamint a végső porlsi vagy alkalmazási jellemzőket.
A reológiai módosítók mechanizmusai és viselkedése különböző közegekben
A bevonómátrix folytonos fázisától függően a kémiai szerkezete és termodinamikai viselkedése a ülepedésgátló szer nagymértékben különböznek. A készítőknek meg kell határozniuk, hogy ezen adalékanyagok kompatibilitását gyanta- és megoldási konfigurációkkal.
ülepedésgátló szer oldószer alapú festékekhez
A nem poláris vagy közepes poláris gyantarendszereken belül egy ülepedésgátló szer oldószer alapú festékekhez elsősorban egy ideiglenes, termikusan megfordítható háromdimenziós hálózati struktúra kialakításával működik a folyamatos fázisban.
Az elsődleges kémiai osztályozások közé tartoznak a szerves agyagok, a füstölt szilícium-dioxidok és az előaktivált poliamid viaszok. A szerves agyagoknak megfelelő nyíróerőre és poláris aktivátorokra van szükségük ahhoz, hogy teljesen deagglomerálják és delaminálják vérlemezke morfológiájukat, így hidrogénkötésű hálózatokat hoznak létre, ami kiváló tixotróp, alacsony nyírási viszkozitást biztosít. Alternatív megoldásként a poliamid viaszok megduzzadnak és mikroszálas szerkezetek válnak ki precíz hőablakok alatt a gyártás során, így olyan bonyolult vázat építenek fel, amely sikeresen támogatja a nehéz ipari töltőanyagokat, például a bárium-szulfátot, a csillámos vasoxidot vagy a vörös vasoxidot a gravitációs erő hatására.
ülepedésgátló vízbázisú festékekhez
A vízbázisú bevonatmátrixok nagy dielektromos állandókkal és erős molekuláris polaritással rendelkeznek, mivel a víz elsődleges hordozóként működik. Következésképpen egy ülepedésgátló szer vízbázisú festékekhez megfelelő gyors hidrofilitást és nyírási elvékonyodási reakcióprofilokat kell mutatnia.
Az ilyen vízbázisú környezetben használt tipikus adalékok közé tartoznak a módosított szervetlen szilikátok, a hidrofóbosan módosított etoxilezett uretánok (HEUR) és a lúgosan duzzadó akril emulziók (ASE/HASE). Ezek a közf ioncserét, kiterjedt hidrogénkötést vagy hidroób asszociációkat alkalmaznak a vizes fázisban. Kivételesen magas, alacsony nyírási viszkozitást biztosítanak a statikus körülmények között, hogy az egyenletes pigment szuszpenzió fenntartása érdekében. Ezzel szemben nagy nyíróerők hatására, mint például ecsettel, hengerléssel vagy permetezéssel, ezek a fizikai hálózatok átmenetileg szétválnak a kiváló szintezési és porlasztási tulajdonságok biztosítása érdekében.
Fizikai teljesítmény és összehasonlító műszaki paraméterek
A bevonat műszaki tervezése során a meghatározott változók, például a teljes szilárdanyag-tartalom, a pigment/kötőanyag arány és a rendszer polaritás szerinti formulája minimálisra csökkenti a kutatási és fejlesztési határidőket. Az alábbi mátrix négy különböző reológiai adalékanyag alapvető paramétereit és alkalmazási jellemzőit vázolja fel:
| Tulajdonság / Műszaki paraméterek | Szerves agyagok | Füstös szilícium-dioxid | Poliamid viaszok | Módosított poliuretánok (HEUR) |
| Fizikai megjelenés | Törtfehér vagy világos sárgás por | Amorf, ultrafinom bolyhos por | Paszta, mikronizált por vagy gömb alakú részecskék | Folyékony vagy félig átlátszó emulzió |
| Rendszerkompatibilitás | Oldószerbázisú (alacsony és közepes polaritású) | Oldószeres bázisú és válogatott vízbázisú | Oldószer-bázisú (közepestől nagy polaritásig) | Vízbázisú bevonatrendszerek |
| Elsődleges lerakódásgátló mechanizmus | Delaminált vérlemezkék hidrogénkötésű hálózata | Részecske-részecske szilanol-csoport asszociáció | Szálas mechanikus összefonódási hálózat | Kötőanyag részecskékkel társuló hidrofób végcsoportok |
| Szabványos adagolás (tömeg% a teljes képletből) | 0,2% - 2,0% | 0,2% - 1,0% | 0,5% - 1,5% | 0,3% - 1,2% |
| Aktiválási / diszperziós kritériumok | Nagy nyíróerőt és poláris aktivátorokat igényel | Nagy nyíróerejű diszperziót igényel a teljes nedvesítéshez | Az aktiválási hőmérsékletek és a feldolgozási idők szigorú kezelése | Könnyen beépíthető alacsony fordulatszámú mechanikus keveréssel |
| Leereszkedési ellenállás és szintezési egyensúly | Jó | Kiváló | Felsőbbrendű | A szintezés és a felfüggesztés kivételes egyensúlya |
| Hatás a száraz film fényességére | Magas terhelésnél enyhe szőttséget okozhat | Enyhe hajlam a fényességi értékek csökkenésére | Elhanyagolható hatás a megkötött filmfényre | Fenntartja a száraz film teljes fényességét |
Kemény csomósodási és megereszkedési hibák enyhítése a gyártás és tárolás során
A folyékony bevonatok szállítása és forgalmazása során hosszan tartó mozdulatlanságnak és hőterhelésnek vannak kitéve. Ha a ülepedésgátló szer in paint nem tudja megőrizni a szuszpenzió szerkezeti integritását, a szilárd részecskék összenyomódnak, kiszor az intersticiális gyantaoldatot, így, visszafordíthatatlan réteg jön létre a csomagolótartály alján.
Azáltal, hogy a reológiai viselkedést úgy alakítják ki, hogy módosítsák az alacsony nyírási viszkozitási profilt anélkül, hogy felfújták a nagy nyíróerejű feldolgozási viszkozitást, a technikusok jelentősen növelhetik a bevonófolyadék statikus hozamértékét. Ha a statikus hozamérték nagyobb a diszpergált szilárd fázis által kifejtett gravitációs nyírófeszültség, a pigmentek állandó szuszpenziós állapotban maradnak.
Nagy szilárdanyag-tartalmú, oldószerbázisú ipari alapozókban, tengeri bevonatokban vagy nagy teherbírású cinkben gazdag alapozókban, keverve ülepedésgátló szer oldószer alapú festékekhez (előaktiv szerves agyagok kombinálása poliamid viaszokkal) szinergikus hatást hoz létre. Ez az összetett szerkezeti optimalizálja a dobozon belüli tárolási szuszpenziót, a végleges aljzatok megereszkedését az alkalmazás során. Vízhígítású építészeti bevonatokhoz vagy vízhígítású ipari zománcokhoz, amelyek tartalmaznak egyet ülepedésgátló szer vízbázisú festékekhez megőrzi a többfázisú felfüggesztés stabilitását, csökkenti a hengeres fröcskölést az alkalmazás során, és sima, hibamentes száraz film topográfiát biztosít.