Диспергирующие и смачивающие добавки

Куликова Н.Г., Технический специалист

компания «Аттика», г.Санкт-Петербург

Диспергирующими и смачивающими добавками называют вспомогательные вещества выполняющие функцию смачивания и стабилизации диспергированных частиц пигмента или наполнителя, а так же сокращают время диспергирования.

Смачивание поверхности пигмента или наполнителя – процесс необходимый для их диспергирования. Диспергирование (тонкое распределение) порошков пигментов и наполнителей в жидкой фазе – основной процесс при производстве лакокрасочных материалов. Цель процесса диспергирования – разделение агломератов на более мелкие частицы.

Процесс диспергирования состоит из трех стадий, см. Рис.1.

 

Рис. 1. Стадии процесса диспергирования

Добавки о которых идет речь ускоряют смачивание вновь образованной поверхности, повышают эффективность и сокращают время диспергирования, тем самым сокращая трудозатраты производства ЛКМ. На последней стадии диспергирования происходит стабилизация частиц пигмента, что позволяет предотвратить их флокуляцию и повторную агломерацию. Стабилизация измельче6нных частиц бывает нескольких видов: электростатическая, стерическая и электростерическая.

Схемы видов механизма стабилизации представлены на Рис.2, 3, 4.

Рис. 2. Электростатическая стабилизация Рис. 3. Стерическая стабилизация Рис. 4. Электростерическая стабилизация

Указанные выше механизмы стабилизации влияют на различные свойства (вязкость, интенсивность цвета, совместимость, стабильность при хранении), имеющие большое значение при разработке рецептур пигментных паст и пигментных ЛКМ.

Компания «Аттика» является дистрибьютором  в России и официальным партнером в странах OMG Borchers (Германия) ведущего европейского производителя  добавок для ЛКМ, типографских красок и клеев. Характеристики диспергаторов применяемых для изготовления ЛКМ и прочих материалов  приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование Применение в системе Содержание основного вещества Тип диспергатора Описание продукта
Borchi Gen 12 В/Р 100 % неионный Эфир полиэтиленгликоля и жирных кислот. Для
неорганических пигментов в ЛКМ
Borchi GenSN 95 В 25 % неионный Водный раствор ПУ олигомера. Для ЛКМ с сажей и органическими пигментами.  Предотвращает оседание и флокуляцию в ЛКМ
Borchi Gen 0650 В/Р 100% анионный Нейтрализованный амином сложный эфир фосфорной кислоты. Универсальный, для неорганических пигментных паст на водной и органоразбавляемой основ в ЛКМ
Borchi Gen 0851 В 50 % неионный Водный раствор ПУ олигомера. Эффективен для смачивания, диспергирования и стабилизации пигментов. Стабилизирует систему при хранении
Borchi Gen 0451 В/Р 100% неионный Модифицированный ПУ для универсального применения. Для автомобильных и УФ отверждаемых покрытий
Borchi Gen  0755 В/Р 100% неионный Модифицированный ПУ для универсального применения. Для пигментных паст и печатных красок

По химической основе диспергаторы подразделяются на несколько видов:

— диспергаторы на основе соли полиакрилатов,

— диспергаторы на основе производных жирных кислот и спиртов,

— диспергаторы на основе акриловых сополимеров,

— диспергтаоры на основе сополимеров малеинового ангидрида,

— диспергтаоры на основе алкилфенолэтаксилатов.

На Рис.5 представлено тестирование компании Borchers по совместимости диспергатора универсального применения Borchi Gen 0451 с различными растворителями.

Техническим отделом компании «Аттика» был протестирован универсальный диспергатор  Borchi Gen 0650. Тестирование проводилось путем изготовления водоэмульсионной краски с содержанием диспергатора и для сравнения без введения добавки.

Рис. 6. Внешний вид краски: 1 – без диспергатора, 2 – с диспергатором Borchi Gen 0650.

Результат тестирования показал, что образец с содержанием диспергатора за счет смачивания пигмента при диспергировании пасты стабилен при хранении, см. Рис.6. В образце без диспергатора наблюдалось расслаивание через 5 ч.

Диспергатор значительно влияет на свойства разрабатываемого продукта:

— Вязкость (при электростатическом механизме действия увеличение дозировки добавки приводит к увеличению вязкости, за счет повышения концентрации полимера, при стерическом или электростерическом механизмах действует обратный принцип, при определенной дозировке наблюдается снижение вязкости).

— Интенсивность цвета (увеличение дозировки дает увеличение интенсивности цвета до определенного момента, по достижении которого увеличение добавки уже не увеличивает интенсивность, так как достигнута максимальная дозировка эффективности).

— Стабильность (определенная концентрация добавки дает более стабильный продукт, у каждого разрабатываемого продукта своя дозировка, в том числе и при хранении – не наблюдается расслаивания).

Технический отдел компании «Аттика» осуществляет поддержку клиентов на любой стадии разработки и внедрения продуктов для производства ЛКМ, находит оптимальный вариант решения поставленных задач, от консультации до практической отработки в лаборатории клиента. Нашей задачей является разработка и внедрение технологий, позволяющих получить нашим клиентам продукцию мирового уровня.

Список литературы:

  1. Мюллер Б., Пот У. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур – М.: Пэйнт-Медиа, 2007. – 237 с.
  2. Хайлен. В. Добавки для водорастворимых лакокрасочных материалов. – М.: Пэйнт-Медиа, 2011. – 176 с.