高效有机触变胶无水的工业涂料系统| 2022-01-10

海洋和防护涂料通常凹陷的稳定性有很高的要求。喷系统通常应用于高层厚度约1000µm(甚至更多)在一个通过。这种高需求的系统限制的选择合适的流变学修饰符。

有机触变胶提供属性来完成这个特定的需要。然而,特别是旧类的这种技术复杂需求的注册和激活。升高温度在指定的范围内,结合高剪切定义一段时间,按照系统可以基于流形的粘结剂化学反应和各种溶剂成分、需要实现最佳性能(图1)。

从加工的角度来看,通常使用的实施技术。外部加热或冷却设备通常不是可用以便活跃在处理过程中温度控制是不可能的或只在实验室范围内可用。必要的能源获取和调整活化温度通常在这种情况下产生的摩擦在色散。最终温度依赖参数如速度和颜料分散剂/ extender加载水平,并有很强的影响整个处理时间。因此,流变学修饰符,适合使用在广泛的温度范围内显示显著的好处。

产品类比较

有机流变添加剂提供非常高的低切粘度与一个强大的触变流动在非水系统。如图2所示,相比之下,例如,气相法白炭黑,低切粘度要高得多。对实际的关系,这意味着有机触变胶提供潜在的构建属性最高的电影。另一方面,气相法白炭黑提供更高的粘度在高剪切率。这种影响往往不利影响sprayability,特别是雾化在应用程序。

Organoclays,用于一定程度上在这个细分市场,更有益的水准而言,结合平衡anti-sag性能。

激活,diamide-based流变学修饰符需要暴露在机械力和与特定的温度定义一段时间。提到的活化温度需要符合相关的偿付能力的力量。

产品化学

激活后,建立流变结构的分子定向向对方,形成一个纤维结构由于酰胺的本质功能,如图3所示。这一过程的驱动力是分子间相互作用,如氢键和范德华力。

Castor蜡,最古老的一类有机触变胶,需要类似处理,然而变化更敏感系统的偿付能力的部队和加工温度。此外,他们不覆盖整个溶剂范围。此外,他们有更高的风险,某些副作用如播种和假体。

最新的肼类流变学修饰符THIXATROL^®点和THIXATROL系列允许适当的激活在很广泛的程序温度,以便构建健壮的和可预测的处理在现实条件下温度变化经常发生,如在夏季和冬季之间。

此外,这些产品都是适用的温度明显低于传统的基于相似的化学成绩。特别是在无溶剂系统中非常重要的激活温度通常高的地方。这样的低温活化的主要优势是能源和节约成本的制造过程。可以进行流程没有外部加热和更快。

可再生资源

另外,从可持续发展的角度来看,这些类型的流变学修饰词是非常有趣的。的新的流变学修饰符THIXATROL产品线生产(生物含量> 75%)来自可再生资源。

然而,即使有了这些重大改进,并不是所有的公式都淹没了。系统的高极性,特别是制定各种醇类,如苯甲醇或丁醇、效率下降相比,less-polar系统通常是结果。醇是变得越来越流行,被制定在更高的芳香族溶剂浓度减少。此外,他们需要稳定系统和增强涂层的附着力衬底。

8058年新THIXATROL点了这些配方准确地提供解决方案,利用大量的高极性溶剂。而且这个产品明显比另一个更有效的流变学THIXATROL点和THIXATROL系列修饰符。

改进THIXATROL点8058变得明显在接下来的模型研究,在高固体含量epoxy-based底漆与83%固体含量制定不同溶剂比例相比商用引用有机触变胶。在所有情况下,选择集中在0.5%的水平。这样做是为了强调有机触变胶在低粘度的影响水平和可视化不同溶剂组成对粘度的影响。

在图4中,我们可以看到标准配方溶剂部分是由二甲苯。在其他版本中,异丁醇或苄醇用于浓度最高。激活过程是由tooth-bladed考尔斯溶解器在16米/秒。活化温度(在所有情况下)调整为25分钟66°C。

比较后的流变特性是24小时生产。图5中的数据可视化显示有机触变胶的性能描述的系统配备了各种溶剂成分,特别注重低切粘度。小图右上角的显示alcohol-rich样品的粘度变化的样本xylene-dominated系统。

很明显,参考增稠剂粘度明显失去了在制定低剪切率在两种alcohol-rich系统。观察不同的图片当THIXATROL点8058年利用在同一范围的系统。市场参考产品相反,粘度上升相比,观察产品的引用。苯甲醇时尤其如此主导制定。系统主要由异丁醇,a +的区别是低约10%。

测试了涂层的粘弹性特征,生成结构恢复测试,也强调THIXATROL点8058的好处。模拟传递行为,涂层的结构在旋转测量中断一步高剪切率的1000年代¹。,振荡一步,切除后的行为最初应用剪切分析涂层后的属性影响底物。这是图6所示。

当阻尼因子(也称为tanδ值)高于1,样品的流体行为占主导地位,表明几乎没有结构是相关的,和系统流程。如果阻尼因子低于1,样品的弹性行为占主导地位,表明存在一个内部结构。强烈表明优秀的凹陷结构稳定,因此应该与在实践中生成的结果。

然而,在这个测试时间行为也起到了重要作用。结构恢复越快,表示的穿越tanδ值1来自一个更高的水平,为最终的松弛时间窗越低。

图6中可以看出,所有样品显示流体特征的主导地位,由tanδ值以上1,表示剪切后直接删除。

参考有机触变胶,一个强大的各种溶剂成分在粘弹性的影响被观察到。剪切后直接删除,醇转移特征强烈向进一步fluid-dominated行为。关于时间尺度,没有redomination弹性能被检测出来。的影响是最强的占主导地位的苯甲醇的浓度。

各种醇的影响与THIXATROL样本点8058年是不同的。绝对的阻尼因素稍微不同的参考样品标准相比,xylene-dominated系统。时间点上的主要区别是当tanδ交叉线的值为1。这种结构在alcohol-dominated系统恢复时间有点短。因此,这些数据可能更高的涂料层厚度后预计应用程序与THIXATROL点比8058参考流变学修饰符。

为了确定最佳活化温度窗口中,选择xylene-dominated系统(图7)。在这项研究中,个体样本装备THIXATROL点8058或增稠剂激活在各个温度下的引用。