Pluracoat®CF 20开发一个有效的和环境兼容的反絮凝剂和润湿分散添加剂。
由于环境气候的变化以及市场计划,油漆和涂料采用驱动开发更多eco-sustainable产品。这包括减少和/或消除挥发性有机化合物挥发性)以及烷基酚乙氧基化物(APEOs)涂料配方。APEO化合物已经变得不那么接受,由于其降解产物的有害影响水生生物生命形式及其潜在影响生育能力。后者考虑主要负责涂料制造商和原材料供应商选择使用环保材料,逐步淘汰,或完全禁止,APEO化合物的使用,尽管目前还没有任何立法指导原则禁止其使用。188金宝搏bet官网
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烷基酚乙氧基化物发现进入各种工业配方由于其良好的润湿和分散性能,广泛的可操作性和良好的成本/性能,尽管他们更高的水敏感性和泡沫稳定。为了克服这些限制,现代分散剂是基于高分子量丙烯酸或聚氨酯聚合物提供增强的立体稳定和改善水的敏感性。然而,这些分子的规模呈现无效的润湿剂。
工业的经验表明,有效的财富和固体颜料均匀分布是影响性能的关键因素,稳定和涂料配方的最终盈利。为了充分开发色素分散体和消除缺陷的性质(即。,flocculation, color shift, flooding, floating, leveling, settling), pigment agglomerates and aggregates are broken down to their fundamental particles and distributed homogeneously throughout the medium. This process usually consists of three fundamental steps:(1,2)
- 由介质润湿聚结;
- 颜料颗粒的分离;和
- 稳定的颜料粒子的分散状态防止reagglomeration和絮凝。
虽然从根本上不同,这些阶段是相互关联的,而很大程度上重叠。因此,润湿色素添加剂使润湿聚结和分散添加剂提高颜料分散的稳定性。事实上,同样的产品可以作为函数。此类产品吸附在颜料表面和维护适当的颜料通过静电排斥和空间位阻间距。这减少了倾向控制絮凝和集聚驱动的高表面能和无处不在的范德瓦尔斯力。
分散剂可以分类根据其化学结构(3)阴离子、阳离子和非离子。然而,更重要的是要区分基于添加剂是否稳定胶体或絮凝的状态。(4)在絮凝的稳定,控制絮凝润湿和分散添加剂形成三维结构负责触变行为和改进的下垂和沉降,洪水和浮动。另一方面,反絮凝剂和润湿分散添加剂提供分散的小颗粒与牛顿流和较低的粘度,使高色素加载。所有这些将导致高光泽、颜色增加强度和更高效的色素的利用率。这种添加剂通常是低分子量聚合物吸附在颜料表面,位阻稳定胶体状态。
这项工作的主要焦点是开发一个zero-VOC和APEO-free高效反絮凝剂润湿分散剂泡沫和水敏感性较低的概要文件。Pluracoat®CF 20是一种非离子解絮凝和润湿分散添加剂用于水性涂料系统。它被专门设计提供性能优越的润湿、分散颜料粒子的抗絮凝作用和遵守环境法规(表1)。
颜料分散体系的粘度
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流变评价可能是最常见的技术评估色素分散剂在涂料配方的有效性。极大的降低粘度是分散能力的一个指标提供一个比较研究各种表面活性剂的分析工具。本研究的目的,Pluracoat®性能CF20比较针对一个行业标准APEO-based (Octylphenol乙氧基化物,封顶)浮动/颜色接受添加剂(示例)。这种分散剂、润湿剂已广泛应用于建筑和工业涂料改善颜色验收以及传授冻结/解冻的稳定性。尽管环境压力,样品仍然是一个优秀的基准由于其出色的性能。两种添加剂被添加到涂料分散在同一加载水平的3.5磅/ 100加仑。
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图1和表2目前获得粘度数据平面和半光的颜料分散体。年龄(图1)稳定性试验结果表明表面活性剂添加剂都是强大的和有效的分散剂,显著降低粘度,并提供分散稳定的时间范围在本研究中进行了测试。表2的数据也表明,分散代理提供优良的热稳定性,主要由于油漆粘度保持不变后14天的接触50°C。都分散添加剂提供了可比较的稳定影响涂料配方。没有观察到显著差异之间的样本和Pluracoat®CF 20配方。
冻结/解冻稳定
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冻结/解冻稳定性测试结果,如图2所示的半光的配方,建议很好的兼容性Pluracoat®CF 20与油漆配方及其类似的性能与样品A .事实上,整个五冻结/解冻后粘度上升周期仅为5.0和5.5 KU样本和Pluracoat®CF 20含有分散,分别。注意,相同的油漆,无分散添加剂,这个测试失败。这一事实表明,Pluracoat®CF 20的确是一个非常有效的反絮凝剂分散添加剂。
附着力
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附着力平面和半光的色散系统测试的结果在表3中列出在这个研究。根据结果,很明显,分散剂的选择没有显著影响附着力属性。两种分散剂显示优异的附着力。
水的阻力
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合成涂料的耐水性的主要制定的担忧在选择表面活性剂和添加剂的性能优化。水阻力数据平面和半光的配方测试研究如表4所示。明显的数据,Pluracoat®CF 20不仅添加剂匹配样本的性能,但它也降低了水吸收涂层的15%持平,半光的配方为6%。这些令人鼓舞的结果时应提供额外的灵活性,油漆采用平衡性能和稳定性的属性复杂涂层系统。
颜料分散和颜色评估
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除了分散稳定性测试流变学和冻结/解冻稳定、色素的利用效率是最好的开发测试揭示了颜色。的性能Pluracoat®CF 20是样本的评估相对于分散添加剂。表5和6现在普遍发展数据红色有机着色剂在平面和半光的配方,分别。
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平光涂料分散配方,色彩的力量Pluracoat®CF 20-containing系统匹配的样本之间的∆E a两个极小的添加剂,例如0.08点。遮盖力K -∆E值0.18和0.25为样本和Pluracoat®CF 20分别1.0,远低于可接受的标准。擦掉系数(RO)负值表示小如果不是微不足道的色素浮动的表面涂层。(5)此外,∆E测量之间的摩擦和—涂料领域,列在表5∆E (RO),确认只有边际变化造成的纯粹的力量。
在半光亮的颜料分散体,的色彩强度Pluracoat®CF 20-containing系统不同于样品的0.8。这可能部分被视为轻微改善分散的力量Pluracoat®CF 20,部分可以归因于测量的准确性。两者之间∆E添加剂也极小,即。,0.1, indicating once again a match of pigment dispersing powers of the additives. The hiding power K-∆E values are 0.09 and 0.18 for Sample A and Pluracoat® CF 20 respectively, well below the 1.0 acceptable standard. The RO results have positive values, 2.10 and 1.36, indicating TiO2 float to the surface of the coating.(5) Despite the relatively large RO values, ∆E measurement between rubbed and unrubbed coating areas, listed in Table 6 as ∆E(RO), indicate that visual changes are small and not significant, since ∆E values remain well below 1.0.
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修饰的测试,特别是低温润色、设计模仿现实生活应用条件。尽管是一个可怜的实际表现的预测公式,这仍然是一个最具挑战性的测试通过。典型的润色的测试包括两个涂层的应用程序在一段时间内24小时。允许第一层治愈后一夜之间,第二个涂料是应用部分重叠的第一个。颜色读数被比较的区域涂上两层。一些变化也可能采用这种方法允许一个或两个层应用在低温和治愈的。这些测试的结果,进行半光亮的油漆在室温下(RT)、低温(LT)条件下,提出了在表7所示。
修饰的研究结果表明,颜料分散性能同样发达的尝试或Pluracoat®CF 20。因此,当第一和第二层涂层应用在同一条件(第一组数据在RT和第二组数据在LT)、∆E和色彩强度(CREL)结果显示没有区别1和2层涂料。然而,当第一层是应用于RT其次是第二个外套在LT,轻微增加∆E(0.22)是伴随着减少色彩强度(98.4和98.5)。虽然这是一个明确的性能限制,两个样本和Pluracoat®CF 20表现出类似的行为,表明基本配方问题而不是分散添加剂的有关问题。
结论
Pluracoat®CF 20开发一个有效的和环境兼容的反絮凝剂和润湿分散添加剂。这zero-VOC和烷基phenol-free表面活性剂已经证明执行作为一个合适的替代样本数量的一分之一aqueous-based分散剂配方改善水敏感性的一个额外的好处。多功能添加剂,Pluracoat®CF 20允许制备稳定的水性分散体,提供一个很好的机会将现有平台符合低/ zero-VOC法规和烷基酚ethoxylate-free需求。
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