Ako disperzanty na báze rozpúšťadiel ovplyvňujú reologické vlastnosti náterov?

Ako dodávateľ disperzantov na báze rozpúšťadiel som bol svedkom toho, aký hlboký vplyv majú tieto prísady na reologické vlastnosti náterov. Reológia, štúdium toho, ako materiály tečú a deformujú sa pod tlakom, je kritickým aspektom výkonu povlaku. Dispergačné činidlá na báze rozpúšťadla zohrávajú kľúčovú úlohu pri modifikácii týchto vlastností, pričom zabezpečujú, že nátery prejavujú požadované správanie počas aplikácie a schnutia.

Pochopenie disperzantov na báze rozpúšťadiel

Dispergačné činidlá na báze rozpúšťadiel sú chemické prísady určené na rozklad a stabilizáciu pigmentových častíc v náterovom prípravku. Pôsobia tak, že sa adsorbujú na povrch častíc pigmentu, čím vytvárajú odpudzujúcu silu, ktorá zabraňuje ich zhlukovaniu. Tento disperzný proces je nevyhnutný na dosiahnutie jednotnej farby, lesku a krycej schopnosti v konečnom nátere.

Existuje niekoľko typov dispergačných činidiel na báze rozpúšťadiel, z ktorých každý má svoju jedinečnú chemickú štruktúru a spôsob účinku. Niektoré disperzanty sú navrhnuté tak, aby pracovali so špecifickými typmi pigmentov, zatiaľ čo iné sú univerzálnejšie a možno ich použiť so širokou škálou pigmentov. Výber dispergačného činidla závisí od niekoľkých faktorov, vrátane typu povlaku, typu a koncentrácie pigmentu a požadovaných reologických vlastností.

Vplyv na viskozitu

Jedným z najvýznamnejších účinkov disperzantov na báze rozpúšťadiel na reológiu povlaku je ich vplyv na viskozitu. Viskozita je mierou odporu tekutiny voči toku a hrá kľúčovú úlohu pri určovaní aplikačných vlastností náteru. Nátery s vysokou viskozitou sú hrubé a ťažko sa nanášajú, kým nátery s nízkou viskozitou sú tenké a môžu počas aplikácie stekať alebo klesať.

Dispergačné prostriedky na báze rozpúšťadla môžu buď zvýšiť alebo znížiť viskozitu náteru v závislosti od ich chemickej štruktúry a koncentrácie. Niektoré dispergačné činidlá pôsobia ako zahusťovadlá, ktoré zvyšujú viskozitu povlaku vytvorením siete polymérnych reťazcov okolo častíc pigmentu. Táto sieťová štruktúra obmedzuje pohyb častíc pigmentu, čím sa povlak stáva viskóznejším. Iné dispergačné činidlá pôsobia ako riedidlá, ktoré znižujú viskozitu povlaku tým, že rozkladajú aglomeráty pigmentových častíc a umožňujú im voľnejší pohyb.

Napríklad nášVysokomolekulárne dispergačné činidlo Surfadioly 103je polymér s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktorý môže výrazne zvýšiť viskozitu povlaku. Vytvára silnú sieťovú štruktúru okolo pigmentových častíc, poskytuje vynikajúcu stabilitu a zabraňuje usadzovaniu alebo flokulácii pigmentu. Na druhej strane nášZmáčacie a dispergujúce prísady Surfadioly 163je povrchovo aktívna látka s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktorá môže účinne znížiť viskozitu náteru. Adsorbuje sa na povrch častíc pigmentu, znižuje povrchové napätie a umožňuje časticiam ľahšie sa rozptýliť.

Vplyv na tixotropiu

Tixotropia je ďalšou dôležitou reologickou vlastnosťou náterov. Vzťahuje sa na schopnosť kvapaliny stať sa menej viskóznou, keď je vystavená šmykovému namáhaniu, a znovu získať svoju pôvodnú viskozitu, keď sa šmykové napätie odstráni. Tixotropné nátery sú žiaduce, pretože sa ľahko nanášajú pri šmykovom namáhaní (napríklad pri natieraní štetcom alebo nástrekom), ale majú vysokú viskozitu v pokoji, čím bránia ich stekaniu alebo klesaniu.

Dispergačné prostriedky na báze rozpúšťadla môžu zlepšiť tixotropné správanie náterov podporou tvorby reverzibilnej sieťovej štruktúry okolo pigmentových častíc. Keď je povlak vystavený šmykovému namáhaniu, sieťová štruktúra sa rozpadne a viskozita sa zníži. Keď sa šmykové napätie odstráni, štruktúra siete sa zreformuje a viskozita sa opäť zvýši.

nášProtiplávajúci a protizáplavový disperzný prostriedok SURFADIOLS P-104Sje vynikajúcim príkladom dispergačného činidla, ktoré môže zlepšiť tixotropné vlastnosti náterov. Obsahuje špeciálnu chemickú skupinu, ktorá môže vytvoriť slabú sieťovú štruktúru s časticami pigmentu. Táto sieťová štruktúra sa pri šmykovom namáhaní ľahko rozpadne, čo umožňuje, aby náter počas aplikácie hladko tiekol. Po odstránení šmykového napätia sa sieťová štruktúra zreformuje, čím sa zabráni stekaniu alebo prehýbaniu povlaku.

Vplyv na medzu klzu

Prieťažné napätie je minimálne množstvo napätia potrebné na spustenie toku v kvapaline. Nátery s vysokou medzou klzu sú odolnejšie voči toku a je menej pravdepodobné, že počas aplikácie stekajú alebo klesajú. Dispergačné prostriedky na báze rozpúšťadla môžu zvýšiť medzu klzu povlaku podporovaním tvorby silnej sieťovej štruktúry okolo častíc pigmentu.

Táto sieťová štruktúra poskytuje fyzickú bariéru, ktorá bráni časticiam pigmentu voľne sa pohybovať, čo si vyžaduje určité množstvo stresu na prerušenie siete a spustenie toku. Zvýšením medze klzu môžu disperzanty na báze rozpúšťadiel zlepšiť odolnosť náterov voči priehybu, najmä pri aplikáciách s hrubým filmom.

Vplyv na disperziu a stabilitu pigmentu

Okrem ich vplyvu na viskozitu, tixotropiu a medzu klzu, dispergátory na báze rozpúšťadiel tiež zohrávajú kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní správnej disperzie a stability pigmentov v nátere. Správna disperzia pigmentu je nevyhnutná na dosiahnutie jednotnej farby, lesku a krycej schopnosti v konečnom nátere. Ak pigmenty nie sú správne dispergované, môžu sa aglomerovať alebo flokulovať, čo vedie k farebným variáciám, slabému lesku a zníženej krycej schopnosti.

Dispergačné činidlá na báze rozpúšťadla sa adsorbujú na povrch častíc pigmentu a vytvárajú odpudzujúcu silu, ktorá zabraňuje ich aglomerácii. Táto odpudivá sila je známa ako elektrostatická alebo stérická odpudivosť v závislosti od typu dispergačného činidla. Elektrostatické odpudzovanie nastáva, keď molekuly dispergačného činidla nesú náboj, ktorý je rovnaký ako náboj na pigmentových časticiach, čo spôsobuje, že sa navzájom odpudzujú. Stérické odpudzovanie nastáva, keď molekuly dispergačného činidla vytvoria vrstvu okolo častíc pigmentu a bránia im v tesnom kontakte.

Dispergačné prostriedky na báze rozpúšťadiel môžu navyše zlepšiť stabilitu pigmentov v povlaku tým, že im zabránia v usadzovaní alebo plávaní v priebehu času. K usadzovaniu dochádza, keď sú častice pigmentu ťažšie ako rozpúšťadlo a klesajú na dno poťahovacej nádoby. Plávanie nastáva, keď sú častice pigmentu ľahšie ako rozpúšťadlo a stúpajú na povrch povlaku. Dispergačné prostriedky na báze rozpúšťadla môžu zabrániť usadzovaniu a plávaniu udržiavaním správnej disperzie častíc pigmentu a zvýšením viskozity povlaku.

Záver

Dispergátory na báze rozpúšťadiel majú významný vplyv na reologické vlastnosti náterov. Môžu modifikovať viskozitu, tixotropiu, medzu klzu a disperziu pigmentu a stabilitu náterov, čím zaisťujú, že sa pri aplikácii a schnutí prejavia požadovaným správaním. Výber dispergačného činidla závisí od niekoľkých faktorov, vrátane typu povlaku, typu a koncentrácie pigmentu a požadovaných reologických vlastností.

Ako dodávateľ disperzantov na báze rozpúšťadiel ponúkame široký sortiment vysokokvalitných disperzantov, ktoré sú navrhnuté tak, aby vyhovovali špecifickým potrebám našich zákazníkov. Naše dispergačné činidlá sú starostlivo formulované tak, aby poskytovali vynikajúci výkon v rôznych aplikáciách náterov, od náterov automobilov až po nátery na architektúru.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich disperzantoch na báze rozpúšťadiel alebo by ste chceli prediskutovať svoje špecifické požiadavky na nátery, neváhajte nás kontaktovať. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere správneho disperzantu pre vašu aplikáciu a poskytnúť vám technickú podporu a poradenstvo.

Referencie

1. Návod na testovanie farieb a náterov: Štrnáste vydanie príručky Gardner - Sward. Editoval William R. Fellers. ASTM International, 2001.
2. Princípy chémie polymérov. Paul J. Flory. Cornell University Press, 1953.
3. Povrchová a koloidná chémia v pokročilých technológiách. Spracovala Katarzyna Warszysnka. Wiley - VCH, 2016.