水性涂料| PCI杂志的新生物添加剂 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

今天,许多涂料生产商越来越多地集中生产水性涂料并远离溶剂型的配方。这是减少挥发性有机化合物内容的配方,不仅能让最终用户友好,但也提高可持续发展对环境的影响,减少他们的公司₂足迹。

公司的挑战

取代传统的涂料和水性涂料技术可能是一个挑战。最初的溶剂型涂料的质量和性能必须维护,否则这将为最终用户产生负面影响。经常,生物技术必须执行一样好或者比现有技术来证明他们的公司。^1、2然而,随着越来越多的消费者,政府和市场利益、可持续发展和生物替代品正在成为一个主要部门在涂料行业。188BET竞彩

可持续和生物替代方案是什么?

目前,Borregaard产生各种木质板材性能的化学产品来自可再生能源。其中两个产品:木质素磺酸盐(LS)和microfibrillated纤维素(MFC),产生了从挪威云杉树,都被添加到各种水性涂料具有优良的结果。

木质素磺酸盐在水性涂料

LSs用于不同的应用领域,主要是分散剂或绑定。³这些LSs是水溶性聚合物,作为electro-steric分散剂,提供静电和空间色散机制。这是由于两种LS聚合物的大小以及表面的聚合物本身的指控。这方面的一个例子如图1所示。

**图1”**木质素磺酸盐的结构。木质素的提取木成水是氢亚硫酸盐作为积极治疗试剂在酸性条件下,分馏和多酚磺化木质素结构,将得到的阴离子聚合物引入解决方案。⁴

LS是一种两亲性聚合物,天然木质素骨干是疏水性,引入磺酸盐指控是亲水的。这允许LS湿亲水和疏水表面,使广泛的分散颜料。骨干的复杂结构,含有芳烃、体/受体形成氢键,醚类,醇类,和羧化物作为锚定网站等各种色素铁氧化物,二氧化钛,有机物,炭黑、石墨等。通过锚定到颜料和填料表面,木质素磺酸盐介绍一个负电荷到界面,导致色素配方中的粒子之间的静电斥力。这种分散行动有以下好处:

降低粘度轧机基础,允许更好的铣削较低水和高色素负载。
小和稳定的色素颗粒大小,从而提高员工的颜色强度。
减少絮凝的颜料和填料在集中和完成配方(油墨、涂料等),给予更好的贮存稳定性。

Microfibrillated纤维素在水性涂料

MFC作为一个被广泛使用流变学修饰符在各种涂料配方。^5、6、7独特的三维(3 d)网络内的纤维素纤维MFC与组件交互的涂料配方的化学相互作用,通过羟基形成氢键,和原纤维的物理纠葛。这种独特的网络的一个例子是图2所示。

这允许各种各样的MFC时有益的属性添加到水性涂料配方:

增加配方稳定性
增加剪切稀化
没有影响对色差
抗凹陷具有良好的匀染
上还保留着粘度着色
减少mud-cracking

MFC通常与二次增稠剂一起使用,为调整mid-shear (KU)以及高剪切粘度(ICI),以补偿由MFC提供模范剪切稀化效应。这允许采用调整低切和中期/高剪切区分开,导致优秀的耐凹陷和稳定结合良好的水准和良好的喷涂/应用程序概要文件与减少模糊和飞溅的效果。

独特的生物协同作用

将MFC和LS纳入一个水性丙烯酸室内装饰喷底漆允许一些独特的协同效应的发生,大大提高成品质量的引物没有任何负面影响色差。表1显示了将LS (PIONERA DX5300)和一个MFC (Exilva F 01-V),单独或组合,水性丙烯酸喷底漆。这两种添加剂在Borregaard产生。

LS被用作替代参考分散剂,基于羧酸共聚物的钠盐。LS是直接添加到底漆配方粉在grind-phase(6.5米/秒,25分钟)最大的色散。MFC以及高剪切增稠终修改urethane-ethoxylate (HEUR)作为二级增稠剂,用作替代两个参考流变学修饰符,一个是低切增厚终修改alkali-swellable乳液(哈泽),另,mid-shear非离子HEUR肥大。MFC也添加到底漆配方在研磨阶段提供最好的MFC的色散。所有配方的含水量相应调整。

每个配方测试分析了热处理后(50°C)与随后的两周内冷却到室温。LS的活动内容剂量使用参考分散剂相比减少了50%。

对色差没有明显影响

从人与人的人类色彩感知不同,之间的色差使用比色法测量涂料是涂料行业的批判性分析。188BET竞彩任何改变颜色的油漆生产过程中可以为最终用户产生不利的影响。CIELAB分析将决定任何更改在明度和色度的油漆和将价值其他颜料可以相比。这一分析甚至会发现变化的颜色一个人眼看得见的阈值以下。

所有四个引物的色差测量2810年明确涂布不透明度Byko-Chart使用CIELAB方法(标准NS-EN ISO / CIE 11664 - 4:2019)使用CIELAB颜色表。得到的值与湿膜厚度200µm经费。分析后干电影的颜色表,所有三个引物给色差值(ΔE *)相比,底漆的引用。所有三个引物ΔE *值低于“最小可觉差”(算法中阈值(> 2.33 CIELAB)根据ISO / CIE标准,如图3所示。

**图3»**CIELAB色差值以CIELAB颜色米(标准NS-EN ISO / CIE 11664 - 4:2019)。

替换与LS提供了一个参考分散剂的底漆,没有明显的色差(1.32)。替换原来的流变学修饰词与MFC和二级HEUR增稠剂到参考底漆没有色差的变化(0)相比,参考底漆。更换相应的分散剂和流变学修饰符LS和MFC二级HEUR增稠剂也给一个imperceivable变化对干膜上的色差(1.32)。

优越的抗凹陷

应用湿油漆涂料的垂直表面将使油漆表面向下流动在自身重量与凝聚力的力量反对这个流。测量电阻的大小,这个流被称为演员工会的阻力。根据粘度、胶性质,应用涂料的湿膜厚度,这个凹陷阻力将在大小不同。一般来说,与低粘度涂料将有一个低水平的凹陷电阻相比,涂料粘度高的水平。演员工会的电阻测量的油漆将决定缺陷,如滴水和垂落,将为最终用户发生。

演员工会的阻力的四个引物分析了使用Leneta Anti-Sag计ASM-3高幅度从350 - 1500年后µm D440:18 ASTM标准。的视觉表征干下垂经费为所有四个引物,测试层Byko-Charts 2852,如图4所示。

**图4»**参考底漆(极左)LS-based底漆(中间偏左),MFC-based底漆(中右),LS - MFC-based底漆(极右)抗流淌支取层Byko-Charts 2852 (ASTM标准D4400:18)。

下面的表2显示了四个抗流淌的值(µm)引物在图4基础上进行测试。佳,添加LS分散剂增加引物的流动性能,降低了耐凹陷底漆(500µm)相比,参考价值(625µm)。正如所料,添加MFC,一个已知的流变学修饰词,增加了凹陷抵抗更高水平(750µm)相比,参考底漆。然而,使用LS和MFC一起创建了一个协同作用,即抗凹陷进一步增加(875µm)。凹陷阻力的增加可能是因为互动的3 d-network MFC LS⁸和二次增稠剂,加强整体的完整性LS MFC-based底漆,导致减少下垂。

增加触变恢复

触变性是某些液体和凝胶的性质变得薄恒力时,减少力的粘度后完全恢复初始状态在一个适当的时间内。⁹衡量这种影响在涂料配方会给一个总体视图的涂层会如何回应在应用程序和是否有潜力增加凹陷阻力或更好的水准。three-interval触变性测试¹⁰(3-iTT) 12000年代粘度剪切后复苏措施¹,它模仿了ICI粘度¹¹涂层的喷涂,以及其余粘度剪切。复苏的速度粘度回到最初的其他粘度会给一个好迹象的下垂或水准测量涂层。

图5显示了概述3-iTT的所有四个引物分析。参考底漆(灰色)触变缓慢复苏,剪切后,潜在的抗下垂性差的意思但是更高的水准。LS-based底漆(橙色)有一个非常高的其他粘度剪切之前,这不是恢复在恢复粘度的一步。这将表明贫穷凹陷阻力比参考底漆与抗流淌过撤军和值在图4和表2所示,分别。缺乏触变恢复回到其余粘度剪切后也可以显示更多的问题之前和之后的应用程序。

**图5»**所有四个配方的3-iTT测试。所有公式都用一个Anton-Parr MCR流变仪,高剪切鲍勃和杯几何,在室温下。

添加MFC(蓝色)到底漆配方有显著增加复苏后粘度剪切但剩下一小推迟到初始粘度。这增加了触变性意味着改善抗流淌底漆相比前两个引物的属性(灰色和橙色),如图4所示。然而,剩下短延迟达到初始粘度,这篇文章应该有一些平整后的应用程序。

除了LS和MFC的底漆配方(绿色)剪切后给予最高的触变级发展。这将导致所有四个引物的最高水平的凹陷阻力测试,如图4所示,但最低的水准后,应用程序的数量。这种协同效应是另一个有用的好处是:LS和MFC提供这水性丙烯酸喷底漆凹陷阻力增加是很重要的。

提高配方的稳定性

屈服应力和剪切粘度值给涂料的贮存稳定性的信号在休息期间和之后的应用程序以及行为。屈服应力越高,越耐涂料配方将脱水收缩作用随着时间的推移和结算。这允许更好的储存稳定性,使更多的用户友好的底漆。

测量剪切粘度,在低剪切和高剪切,确定涂层的性能也是很重要的期间和之后的应用程序。高低切粘度值显示配方的能力抵抗滴/流在一个垂直的表面应用后,可能导致干电影没有缺陷。在应用程序中,一个有效的高剪切粘度的丙烯酸喷底漆(~ 0.1 horsham)¹¹可以给一个优秀的喷雾/应用程序概要文件没有模糊或飞溅发生。

如表3所示,没有屈服应力与参考和LS-based配方。屈服应力为包含MFC的配方只是礼物,价值最高的(2 Pa)呈现在LS -和MFC-based引物。MFC-based引物的屈服应力的增加,从0.9 Pa 2 Pa,可能再次的交互MFC的3 d-fibril-network LS⁸和二次增稠剂配方的稳定性增加。这意味着协同作用对配方中可以稳定的MFC和LS。低切粘度也在LS -最高,MFC-based配方(4630 horsham),再次暗示后更好的稳定应用底漆到所需的表面。这匹配与演员工会的阻力和3-iTT结果在图4和图5,分别。

**表3”**屈服应力(Pa)和剪切粘度(宾夕法尼亚州)的所有底漆配方进行测试。

*所有公式都用一个Anton-Parr MCR流变仪,高剪切鲍勃和杯几何,在室温下。

高剪切粘度的参考和LS-based引物(0.04 horsham)低于理想的喷雾粘度(~ 0.1 horsham)。¹¹这将导致潜在的模糊和飞溅时采用喷涂或辊。添加MFC的高剪切增稠二级HEUR增加了一个可接受的水平的高剪切粘度(0.15 horsham)。这个粘度级别维护当LS纳入混合设计。再一次,使用LS和MFC在底漆显示有用的协同效应能稳定和底漆应用程序属性。

改善光泽遮盖力没有不利的影响

光泽和遮盖力是重要的方面关于涂层的干膜的质量和测量使用光泽计(ASTM标准- D523)和反射计(ASTM标准- D2805-11),分别。光泽与有多少光反射到接收方的眼睛,而遮盖力表示表面涂层的干膜覆盖的应用上。维护和改善这些涂料配方的成功至关重要。

如图6所示,参考底漆中等光泽水平(26.2 GU)以60°。LS-based底漆配方有光泽值增加(34.4 GU)。MFC显示了一个遮罩效果通常更高的剂量,但由于二级HEUR增稠剂的使用,促进了光泽,光泽值保持高于参考底漆(35.6 GU)。替换高剪切增稠的LS和MFC二级HEUR到底漆允许光泽值(43.6 GU)高于单独使用时,给另一个有用的协同作用。