规定减少挥发性有机化合物的许用水平(挥发性有机化合物的仪器)涂料构建挑战已经有几十年的历史了。这些螺丝继续收紧。需求改变从“低voc”到“zero-VOC。构建“即使水性涂料是允许的,VOC涂料性能任务是创建匹配的传统的溶剂型涂料无烷基酚乙氧基化物(APEO)表面活性剂与传统合并溶剂或相关的气味。随着这些外部驱动的变化,涂料公司正在寻求简化产品的库存成本合理化和多用途的资格,broad-utility组件。随着涂料的发展,传统的解决问题的技术,例如矿物油消泡器发现更有效。这个问题尤其明显low-pigment体积浓度(PVC)、高光泽涂料。作为回应,构建转向替代技术,如聚合物硅氧烷消泡器达成新的平衡混合性和泡沫控制。

本文考察的因素影响foam-control代理的设计和选择的涂料配方。

背景

一般工业foam-control讨论,添加剂分为两个基本类别:

  • 消泡剂,防止泡沫形成;和
  • 消泡器,消除泡沫形成后(生产过程中特别有用)。

为涂料行业,我们188BET竞彩专注于:

  • Macro-defoamers大,泡沫泡沫表面上;和
  • Micro-deaerators小气泡滞留在液体涂料。

在实践中,这四个实用程序的应用程序可以重叠。添加剂作为消泡剂可能破坏最初的泡沫形成,和材料用于减少macro-foam也可减少micro-foam。对于这次讨论的目的,去沫剂和消泡剂交替使用。尽管如此重叠,不存在通用涂料泡沫问题的补救措施。各种各样的涂层配方可以消除这种可能性。虽然我们寻求共性在配方、添加剂通常必须满足特定的需要。

许多行业依靠foam-control技术,但对大多数人来说,消除泡沫是唯一考虑的因素。涂料行业188BET竞彩更为复杂。以及减少泡沫,构建评估添加剂的负面倾向来创建其他的问题,比如电影缺陷,附着力和失去光泽,对流量和水准的影响。消除泡沫的添加剂,但产生针孔、坑或润湿不良只是交换到另一个致命缺陷。

正如前面提出的,泡沫形成的类型在涂料制造、包装foam-control技术的选择和应用的影响。Macro-foam、泡沫的肥皂水在油漆表面,发生在大型空气是由表面活性剂稳定的泡沫涂层和上升到表面。Micro-foam本质上是小泡沫的气体夹带的液体涂料阶段(图1)。亲和力初级阶段(液体或气体)决定选择去沫剂。

消泡剂控制是为了一个微妙的兼容性平衡(图2)。完全不兼容的材料可以提供有效和持续的泡沫在低水平降低,但不混容性可能会造成表面缺陷的涂层膜。一个完全兼容的添加剂产生最小风险的缺陷,但将是一个不那么有效foam-control代理。

理想foam-control代理人应当在多个工作阶段的油漆生产(研磨、失望和包装),在其他性能的影响最小属性和提供中、长期持续。此外,有效性应在各种涂层系统和有效地提供所需的性能成本。

几十年来,矿物油基消泡器的主力在水性涂料消泡剂技术。这些产品包括矿物油与二氧化硅复合,蜡和表面活性剂。这项技术对行业起到了积极的作用,具有优良的表面消泡、经济cost-in-use和广泛的实用程序。这些材料是有用的,他们也有缺点,如小对188金宝搏bet官网表面张力的影响改善润湿,有限的兼容性,可创造潜在的阴霾和光泽,减少和最值得注意的是,降低有效性的配方中。

foam-control代理商在选择或开发,有必要了解foam-control代理的结构/性能关系和实现适当的兼容性与涂料组成平衡。颜料和添加剂构建需要考虑合并的水平和极性溶剂、PVC和剪切有望应用于涂料(图3)。

如果任何这些因素很低,建议亲水消泡剂。对高极性、high-PVC或高剪切油漆、疏水性消泡剂是一种更好的选择。因为这些和其他因素千差万别,创造无数的油漆配方,不存在普遍foam-control代理。

硅树脂的情况

泡沫有机硅技术的控制是一个关键的工具。超出了涂料行业,从洗发188BET竞彩水,洗涤剂、泡沫椅子座位,啤酒、汽油、抗酸药,各种各样的化学过程,有机硅技术被应用到泡沫控制在日常生活的许多方面。在涂料行业,有188BET竞彩机硅消泡剂提供了几个优势有机消泡器:

  • 有效的剂量率远低于有机消泡剂,导致cost-in-use明显降低;
  • 持续大于有机消泡剂;
  • 发泡介质的互动减少,导致更少的兼容性问题。

传统的硅胶foam-control添加剂已经商业化了几十年。这些都是基于聚二甲硅氧烷乳剂(PDMS或硅油);他们具有低表面能和工作通过聚合在泡沫表面疏水硅胶油滴。尽管PDMS foam-control代理非常有效和便宜的,这些乳液产品剪切和溶剂敏感,导致释放organic-incompatible硅油,在涂料应用程序中,可以创建缺陷,减少光泽和抑制recoatability。因此,这些不应该初始焦点泡沫控制涂料的应用。

尽管有这些问题,这类材料有它的优点和仍在广泛使用。188金宝搏bet官网聚二甲硅氧烷作为整洁的液体,提供乳剂、粉末和化合物(疏水性二氧化硅)。

硅胶化学允许广泛的聚合物结构、亲水性的影响,有机兼容性和物理性质。具体silicone-organic共聚物涂料行业提供定制的性能。188BET竞彩这些coatings-designed产品可用:整洁的聚合物,解决方案、乳剂和化合物。主要silicone-organic技术silicone-polyether共聚物。

在聚合物架构silicone-polyether技术提供了很大的自由。七种不同的因素在聚合物设计可以利用(图4中,a - c和W-Z),影响分子量,亲水性有机溶混性、粘度和极性。调整聚合物结构允许设计性能,改善流平,摩擦系数,mar阻力,润湿和泡沫控制(消泡或pro-foaming)。这些聚合物可以被设计成self-emulsifying shear-stable。

消泡器,可调节极性,水溶性和有机兼容性平衡消泡,表面缺陷和能稳定。

测试新的Foam-Control代理

实现所需的不相容泡沫破坏和所需的兼容性均匀膜的形成是一个不稳定的平衡特定于每个涂层配方。预测模型,由于各种可用的配方选项和交互不这样做,然而,存在。理论和假说不能替代实际的性能数据。除了实验学科的传统设计需要确定结构/ foam-control候选人的财产关系,创建了自己的一套评估候选人的挑战。

没有测试协议将完全反映所有的独特条件和变量影响一个特定的应用程序,但实验过程不应导致实验室之间的差异和现实条件。消泡剂试验测试协议由四部分组成:涂层系统,添加剂掺入,曝气和电影的评价。面临的挑战是创建一个测试应用程序的协议,它反映了条件和区分foam-control候选人。

涂层系统

粘结剂的选择往往是由应用程序的要求,如耐候性(聚氨酯)、耐腐蚀和化学(环氧树脂)和成本(聚乙烯醇)。表面活性剂用来创建这些粘合剂乳剂的主要贡献者泡沫的一代。表面活性剂添加剂,添加为解决问题(例如,润湿)则是次要的考虑因素作用的结果的其他组件。在评价一个完整的、最后涂层配方优化,更可以直接从消泡剂筛选候选人的树脂粘结剂。小添加染料或颜料膏援助在影片最后评估。广泛的实用需要,评估多个标准的树脂系统建议。

添加剂公司

由于硅胶foam-control添加剂的效率,建议经常使用水平低见0.05部分每几百树脂(phr)。准确和精确的foam-control候选人可以在实验室规模的问题(一滴变化很重要)。为了提高可靠性,候选人首先结合树脂粘结剂浓度百分之一。该母料在混合轮滚。这些集中添加到指定的控制涂料在低水平,又一夜之间滚来确保一致的合并。

曝气

曝气应该执行在一个封闭的容器。曝气在一个开放的容器允许蒸发的水,单体或溶剂和“种子”样本粒子可以创建缺陷应用电影。一种方法是添加一个特定的体积或重量涂层成小枪轧机容器(没有铣媒体)和油漆搅拌器搅拌。通过这种方式,一个封闭的系统实现与液体/空气比率和能源应用的一致性。

使用密度为non-aerated油漆样品杯是可以接受的,但泡沫变化将导致未能评估整个样本。填充密度杯将变量的过程中大量的涂料(液体或泡沫阶段)在曝气容器,从而影响数据的准确性。

倾析激动漆成一个量筒测量泡沫高度是一个标准的方法,但应考虑样本的重量。将样品倒入量筒放在实验室的平衡,同时记录泡沫身高和体重允许密度计算和准确控制配方(non-aerated和充气)比较。

电影评价

如果我们假设的曝气方法允许合理表征泡沫问题,我们可以忽略的影响具体应用方法(辊、刷涂或喷涂),专注于我们平衡的另一边:电影的缺陷。

尽管使用织物涂料通常应用辊,实验室规模评估与这种类型的涂料也存在一些问题:

  • 大部分的实验样品吸收辊;
  • 压力的变化、重叠和中风距离影响覆盖;
  • 重叠的中风可以消除缺陷;
  • 很难区分气孔和未上漆的空洞。

类似问题出现刷和喷雾应用程序。相反,线绕酒吧可以用于评估清漆,实验和低粘度。对高粘度或high-PVC涂料、刮片或建议撤军酒吧。

后立即应用,薄膜外观评估气泡,针孔,火山口、鱼眼等缺陷。干燥或治愈后,光泽和清晰度的图像(DOI)测量。

结论

合并的组合溶剂和传统消泡器已经持续了几十年,但是随着监管压力导致再形成,现有的技术正在呈现无效。硅基化学泡沫控制提供了几种技术,每一种都有其优点和缺点。Silicone-polyether共聚物技术提供了一个广泛的定制结构提供一个熟练的平衡各种相互矛盾的属性要求涂料系统。

尽管没有一个结构提供了最佳的性能在所有系统、结构/财产关系中可以观察到树脂系统。根据这些信息,构建新的foam-control添加剂的设想,使创建下一代的涂料。

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