Основные знания о рецептурах водорастворимых покрытий,часть 3.

Основные знания о рецептурах водорастворимых покрытий, часть 3.

2025-11-29 17:04:36
админ

Вспомогательные средства для формования пленки
Полимеры, входящие в состав эмульсий или дисперсий, обычно имеют температуру стеклования выше комнатной температуры. Для обеспечения хорошей интеграции частиц эмульсии в однородную лакокрасочную пленку необходимо использовать пленкообразующие добавки, снижающие минимальную температуру пленкообразования (МТП). Гиаду — это класс низкомолекулярных органических соединений, которые со временем испаряются и улетучиваются из красочного слоя.

Большинство пленкообразующих добавок являются значительной составляющей летучих органических соединений (ЛОС) в покрытиях; следовательно, чем меньше используется пленкообразующей добавки, тем лучше.

При выборе пленкообразующих добавок следует отдавать приоритет соединениям, на которые не распространяются ограничения по содержанию летучих органических соединений, но которые обладают умеренной летучестью и высокой пленкообразующей эффективностью.

Количество пленкообразующего вспомогательного вещества зависит от количества эмульсии или водной дисперсии в составе и температуры стеклования. Для эмульсий или водных дисперсий с высокими значениями Tg требуется большее количество пленкообразующего вспомогательного вещества, и наоборот. При разработке состава пленкообразующее вспомогательное вещество в идеале должно составлять приблизительно 3–5% от эмульсии или водной дисперсии или 5–15% от содержания твердых веществ.

Однако для полимерных эмульсий с температурой стеклования (Tg) выше 35 °C может потребоваться увеличение количества пленкообразующего вспомогательного вещества для обеспечения надежного формирования пленки при низких температурах. В этом случае количество пленкообразующего вспомогательного вещества следует постепенно увеличивать до тех пор, пока при низких температурах (около 10 °C или ниже) не будет формироваться однородная, не растрескивающаяся, не образующая порошкообразных частиц лакокрасочная пленка, что позволит определить минимально необходимое количество.

Использование пленкообразующих добавок в количестве 15% или более от эмульсии или дисперсии нецелесообразно; следует рассмотреть альтернативные пленкообразующие добавки. Помимо снижения минимальной температуры пленкообразования и повышения плотности пленки, пленкообразующие добавки также могут улучшить технологичность, повысить выравнивающие свойства, увеличить время открытой выдержки и улучшить стабильность при хранении, особенно антифризные свойства при низких температурах.

В качестве пленкообразующих добавок в покрытиях на водной основе обычно используются спиртовые эфиры в качестве растворителей, чаще всего диэтаноловые эфиры, пропиленгликолевые эфиры и N-метилпирролидон, которые различаются по температуре кипения.

В течение летнего периода подачи заявок, покрытия на водной основе Покрытие высыхает относительно быстро, что означает, что некоторое количество влаги может остаться внутри пленки до ее полного высыхания, приводя к побелению или плохому выравниванию. Поэтому добавление небольшого количества подходящего высококипящего растворителя может замедлить процесс сушки, увеличить время открытой выдержки пленки и улучшить ее свойства нанесения и внешний вид.

Зимой, из-за более низких температур, покрытия на водной основе сохнут медленнее, то есть вода испаряется медленнее. Однако пленкообразующие добавки испаряются относительно быстрее воды, и некоторые из них могут не испаряться вместе с водой. Это может препятствовать образованию плотного слоя покрытия на водной основе, что приводит к побелению и растрескиванию пленки.

Поэтому при добавлении пленкообразующих добавок крайне важно учитывать сложности нанесения покрытий на водной основе в разные сезоны, а также обеспечивать максимально быструю скорость высыхания. Это наиболее сложный технический аспект покрытий на водной основе, особенно для акриловых дисперсий с высокой температурой стеклования (Tg). Поэтому наилучшим вариантом является использование комбинации нескольких пленкообразующих добавок.

Добавки, образующие пленку, имеют проблемы совместимости со смоляными системами. Добавка, хорошо работающая в одной системе, может вызывать нестабильность, серьезные проблемы или плохую возможность повторного нанесения в другом водорастворимом покрытии для древесины. Это необходимо учитывать при разработке рецептуры, а оптимальную добавку, образующую пленку, и ее дозировку следует выбирать на основе испытаний.

Пеногасители и Пеногасители

Пеногасители относятся к числу наиболее сложных в контроле добавок в покрытиях на водной основе, препятствуя пенообразованию и выравниванию. Во время нанесения краски из-за перемешивания образуются пузырьки воздуха. Если эти пузырьки не удалить своевременно, после высыхания лакокрасочного покрытия они приведут к образованию неприемлемых дефектов. Пузырьки воздуха также образуются в процессе производства краски, при перекачивании и заполнении.

Пенообразование является незаменимым фактором при разработке рецептур. Механизм пеногасителей включает в себя смачивание и проникновение в пенную пленку, образующуюся в результате действия системы, непрерывную диффузию по всей пленке, вызывающую дисбаланс поверхностного натяжения и, в конечном итоге, разрушение пузырьков.

Как правило, пеногасители делятся на два типа: подавители пены и пеногасители. Подавители пены препятствуют образованию пены в покрытиях на водной основе под воздействием внешнего воздействия, в то время как пеногасители быстро рассеиваются на поверхности существующих пенных пленок, разрушая эластичную мембрану пузырьков и вызывая их разрыв. Часто более эффективной оказывается комбинация обоих средств; в противном случае следует выбрать хотя бы одно эффективное пеногаситель.

Большинство пеногасителей, особенно силиконовые, при чрезмерном использовании могут вызывать образование микропор в мокрой лакокрасочной пленке. Поэтому количество используемого пеногасителя должно быть достаточным для полного устранения пузырьков; следует избегать чрезмерного стремления к пеногасящему эффекту, чтобы предотвратить побочные эффекты, такие как образование микропор. Для покрытий на водной основе для древесины пеногасители на основе минерального масла более щадящие, чем силиконовые; добавление небольшого количества не приводит к образованию серьезных микропор, и их можно считать предпочтительным выбором.

На рынке представлено множество пеногасителей, и их выбор требует тщательного обдумывания. Следует учитывать несколько аспектов:

1. Контролируемая совместимость: достижение баланса между пеногашением и качеством поверхности имеет решающее значение. Пеногашение должно быть эффективным, предотвращая при этом такие дефекты, как микропоры и плохое выравнивание.

2. Эффективность пеногасителя следует подбирать в зависимости от условий и методов нанесения. Например, нанесение кистью, распылением и валиком приводит к разной степени пенообразования, что требует выбора различных пеногасителей.

3. Баланс между подавлением пены и пеногашением должен достигаться за счет соответствующих комбинаций, основанных на различных методах обработки и нанесения.

4. Длительное сохранение пеногасящих свойств. Многие пеногасители постепенно теряют свои пеногасящие свойства во время хранения краски. Поэтому при разработке рецептуры содержание пеногасителя в краске должно быть относительно высоким.

Количество используемого пеногасителя должно составлять 0,05%–0,5% от общего состава, в идеале около 0,1%. Если хороший пеногасящий эффект достигается только при количестве, превышающем 0,5%, следует рассмотреть вопрос о замене пеногасителя. Различные смоляные системы имеют разную чувствительность к пеногасителям. Тип и дозировка пеногасителя на водной основе должны определяться экспериментально на основе различных систем.

предыдущий пост следующая запись