涂料中触变剂介绍以及使用方法

1 Reference date place 流变助剂 2 Reference date place 流变助剂的使用 流变助剂在厚浆型防腐涂料中大量使用 在配方里提供剪切流变 一段时间后恢复 这段特殊的时间被称为 触变性 对于涂料设计者在低剪切的情况下提供高粘度 对于色漆体系提供极好的防尘性和极好的分散性 此外 极好剪切后的流变助剂的性能能确保在高剪切情况下无论刷涂 滚涂或者喷涂都非常容易施工 根据施工 触变性的流变助剂都会提供极好的流平性 同时也有足够粘度以达到抗流挂性能 3 Reference date place 流变助剂的使用 在实际的使用中 粘度随时间的变化曲线 4 Reference date place 重防腐涂料中流变助剂常用的种类 膨润土气相二氧化硅聚酰胺蜡聚乙烯蜡 5 Reference date place 膨润土原矿石 6 Reference date place MONTMORILLONITE蒙脱土 Li HECTORITE汉脱土 6O 4Si 4O 2OH 3 2 Al 0 8 Mg 4O 2OH 4Si 6O Na Na 6O 4Si 4O 2OH 5 2 Mg 0 8 4O 2OH 4Si 6O Al3 2Mg0 8 Si8 O20 OH 4Na0 8 Mg5 2Li0 8 Si8 O20 OH 4Na0 8 有机粘土的结构 7 Reference date place 有机粘土 制造有机膨润土 CLAYMINERAL粘土矿物 ORGANICCOMPOUND有机化合物 ORGANOCLAY有机膨润土 表面改性 8 Reference date place 有机膨润土 膨润土原料 有机化合物 膨润土制造有机膨润土的离子交换反应 9 Reference date place CENTRIFUGE离心分离机 FILTERPRESS压滤机 DRYER干燥器 SAND沙 MILL研磨机 膨润土制造有机膨润土 CLAYSTORAGE粘土储罐 CLAYSLURRY粘土浆 QUATSTORAGE助剂储罐 REACTIONVESSEL反应器 BAGGINGSTATION包装 10 Reference date place 有机膨润土的工作原理 片状泥层的膨胀 润湿 形成分散的初级粒子 分散 通过活化剂作用 形成凝胶 HOUSE OF CARDS STRUCTURE卡屋结构 11 Reference date place 片状泥层堆积 供货状态 片状泥层堆积 膨胀后 加入溶剂和润湿分散剂 高速分散 有机膨润土的工作原理 12 Reference date place 施加剪切力 初级片状粒子 已经分层 片状泥层堆积 膨胀后 有机膨润土的工作原理 分散 形成单个片状结构 13 Reference date place 凝胶机理 溶剂体系 Fhb Fs Fs Fs Fs 力的平衡 Fhb 氢键吸引力Fs 溶剂吸引力 14 Reference date place 氢键结构 凝胶机理 溶剂体系 初级片状粒子 DELAMINATED已经分层 剪切力 15 Reference date place 膨润土的特点 非常薄和柔韧的薄片中间带负电荷 边缘带正电荷薄片能在水和极性溶剂里膨胀和分开很高的比表面积极高的吸油量 16 Reference date place 提高屈服值增加防沉抗流挂性触变增稠 方便施工提高施工膜厚 容易厚涂增加储存稳定性 在油漆中能够提供的性能 17 Reference date place 极性活化剂的添加比例 碳酸丙烯酯10 30 甲醇20 40 乙醇30 60 Anti Terra 203 50 按膨润土的量计算添加量 添加量 18 Reference date place 极性活化剂的作用 使经过剪切分散后的无序排列的膨润土薄片 形成屋形的空间立体结构 卡屋结构 形成稳定膨润土的凝胶 19 Reference date place 膨胀性膨润土的电镜照片 20 Reference date place 混合机 21 Reference date place 分散搅拌机 22 Reference date place 高速分散机 23 Reference date place 正确的顺序 使用高速分散机混合溶剂和润湿分散剂 促进膨润土的表面润湿 注意 对于极性不强的树脂 也可以在第一步加入 膨润土极性活化剂 结果 最佳效果 有机膨润土的分散工艺 极性活化剂添加顺序对使用效果的影响 1 极性活化剂加到树脂溶剂体系里或使用极性很强的树脂2 润湿分散剂3 膨润土 结果 分散不好效率低不稳定失光 雾影油漆流挂不好油漆低粘度细度不好 不正确的顺序 24 Reference date place 为什么极性活化剂的加入顺序如此重要 由于有机膨润土在分散之前的状态可以称为 集块薄片堆 为了使他具有防沉降的作用 必须通过高速剪切的工艺 将其分散至独立的薄片 并使用活化剂使这些独立的薄片稳定 并按一定的顺序排列成我们称之为的 卡屋结构 因此这些独立的薄片的多少 直接影响到卡屋结构的好坏 如果在高速剪切之前就加入活化剂或具有活化剂作用的树脂 那么这些物质就会在膨润土颗粒的表面形成保护膜 导致内部的独立薄片无法继续被剪切分散开 因此导致卡屋结构搭建的不好 导致防沉降效果下降 相应的膨润土的用量就会上升 影响漆膜的光泽 25 Reference date place 在分散膨润土时 应注意些什么 避免使用洗缸溶剂分散膨润土由于洗缸溶剂中含有很多活性助剂 如果用洗缸水来分散膨润土 就会导致膨润土颗粒 集块薄片堆 表面部分膨润土薄片被提前活化 这些被活化的薄片就会形成保护膜 使膨润土颗粒无法进一步被分散成更多的薄片 直接导致两个不良结果出现QC检测膨润土细度不合格配方中使用标准用量的膨润土 但是成品油漆的流挂确达不到标准避免使用油漆分散膨润土基本的原理与使用洗缸溶剂相同由于膨润土的吸油量很高 每个配方中膨润土的加入量都是经过漆膜性能评估的 因此不良的分散方法 会是膨润土的用量增加 进而会影响漆膜的性能 26 Reference date place 有机膨润土的性能 优劣势 优势 应用范围大添加量少 效率高 加工性能稳定良好的防沉性价格便宜劣势 在清漆中会有一点雾影和浑浊只有触变效果 没有牛顿性由于需要很好的分散 才能达到最佳的防尘效果 所以较难用于后添加对分散体系有增稠效果一些产品中需要制成预凝胶 27 Reference date place 高温煅烧气相二氧化硅 SiO2proto primaryaggregatesagglomeratesMoleculesparticlesparticles 燃烧SiCl4 2H2 O2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 空间结构控制性能 通过比表面积控制性能 疏松度的调节控制性能 通过SiCl4的纯度来控制性能 28 Reference date place 煅烧二氧化硅外观是蓬松的白色粉末 具有非常低的堆积密度小于50g l 比重ofSiO2 2200g ld 10nd 250nmd 10 m97 5vol air基本粒子不以单独粒子出现 物质结构 29 Reference date place 以氢为桥梁的结构 30 Reference date place 形成可逆性的网络结构 剪切前的团聚 中间链结构聚合物 网络结构 粘稠 易分散 H键结构的建立 剪切下H键的破坏 团聚被分散 31 Reference date place 所有涂料重要阶段的粘度 LIFECYCLE 纵观生产 运输和存储过程中的剪切率 0 0010 010 1110 10 2 10 3 10 4 10 5 粘度 h Pa s 剪切率 D s 1 沉淀 存储 运输 生产 phase 施工 phase 10 3 10 2 10 1 0 1 0 01 施工 流挂 流平 包装过程 控制 控制 由树脂 填料和溶剂控制 控制 32 Reference date place 气象二氧化硅的分散 机械分散的影响 33 Reference date place 亲水的WACKERHDK 带来更多的OH 基pernm 憎水的WACKERHDK 带来更少的OH 基pernm 亲水及憎水 34 Reference date place 亲水的白炭黑要求更低及憎水的白炭黑要求更高极性的涂料原材料 亲水极性二氧化硅 憎水无极性二氧化硅 极性体系 无极性液体 高增稠剂 高增稠剂 低增稠剂 低增稠剂 弱键作用 弱键作用 强键作用 强键作用 35 Reference date place 推荐体系中的气相二氧化硅 极性 中极性 无极性 WackerHDK N20 WackerHDK H18 PU树脂环氧硝基漆 不饱和聚酯环氧酯 短油醇酸中油醇酸长油醇酸丙烯酸树脂聚醚 WackerHDK H15 亲水二氧化硅适合无极性体系憎水二氧化硅适合极性体系 36 Reference date place 固体粉末状流变蜡 固体粉末状蜡粉需要一个激活的过程 在涂料生产过程中 典型是通过高速分散 可以非常容易可以完成 激活的过程通常需要温度和剪切 超过15 40分钟可以达到 激活过程中所使用的溶剂由蜡粉所需的激活条件所决定 37 Reference date place 固体粉末状流变蜡 38 Reference da