|
Известно, что на качество и стабильность лакокрасочного материала и на качество конечного покрытия, оказывают большое влияние не только связующие и пигменты, но также и специальные добавки. Иногда использование таких специальных добавок в очень небольших количествах позволяет значительно улучшить качество производимых красок.
ЗАО «Афая» является официальным дистрибьютором компании Eurocolori Speciality Chemicals S.r.l. (Италия) и в течение последних трех лет активно и успешно продвигает на Российском рынке пигментные пасты этой компании, предназначенные для промышленной, машинной и ручной колеровки как органо-, так и водоосновных лакокрасочных материалов ( ЛКМ, №4, 2005г., ЛКМ, №6, 2005г., ЛКМ №7-8, 2005г.). В настоящее время в ассортименте компании Eurocolori появились новые продукты. В частности, это смачивающие и диспергирующие добавки VEROWETT и пеногасители VEROFOAM.
Смачивающие и диспергирующие добавки предназначены для облегчения введения пигментов и наполнителей в лакокрасочные материалы. Пигменты и наполнители оказывают влияние на большинство важных конечных характеристик покрытия, и в первую очередь на укрывистость, глянец и цветовосприятие.
Для достижения максимальной эффективности использования пигментов и наполнителей они должны быть равномерно распределены не только в сухой пленке покрытия, обеспечивая таким образом необходимую укрывистость и глянец, но также и в объеме краски для оптимального ее нанесения и хранения.
Все производители лакокрасочных материалов очень хорошо знают, что стадия смачивания и диспергирования пигментов и наполнителей является одной из самых важных и оказывает непосредственное влияние на такие конечные свойства краски как:
· Интенсивнось и развитие цвета
· Укрывистость
· Стабильность краски при хранении
· Глянец
· Реологические характеристики
В процессе производства, нанесения и хранения красок, а также при добавлении пигментных паст могут возникать ряд проблем. Наиболее важными проблемами являются:
· Высокая вязкость диспергируемого материала
· Трудность в достижении высокой загруки пигментов
· Плохая смачиваемость пигментов и наполнителей и, как следствие этого, неоднородность диспергируемой краски
· Нарастание вязкости при хранении готовой краски
· Оседание пигментов
· Образование потеков при нанесении краски
С точки зрения конечных характеристик готовой краски могут возникать следующие проблемы:
· Низкая укрывистость
· Дефекты глянца
· Низкая совместимость с цветными пигментами и колеровочными пастами
· Всплывание пигментов
· Низкое развитие и воспроизводимость цвета
Большинство из вышеперечисленных проблем может быть с успехом решено с помощью использования специальных смачивающих и диспергирующих добавок.
Известно, что пигменты и наполнители имеют различную кристаллическую структуру, плотность, структуру поверхности и т.д. Даже один и тот же пигмент имеет частицы различной формы и размера. С этой точки зрения их можно подразделить на:
· Первичные частицы
· Агрегаты
· Агломераты
· Флокуляты
Первичные частицы: это наименьшие частицы в производстве пигментов. Они представляют собой кристаллы или кластеры кристаллов, которые выращены вместе. Первичные частицы не могут быть разрушены в процессе диспергирования при производстве краски.
Агрегаты: это частицы, в которых первичные частицы соприкасаются своими сторонами. Агрегаты очень трудно разрушить в процессе диспергирования.
Агломераты: представляют собой первичные частицы и агрегаты, соединенные вместе по граням и углам. Они связаны слабыми Ван-дер-Ваальсовыми силами. Агломераты могут иметь размер частиц до 100 микрон и больше, и поэтому их присутствие в покрытии нежелательно, т.к. они оказывают негативное влияние на глянец и цветовосприятие. Агломераты должны быть разрушены на стадии диспергирования при производстве краски.
Флокуляты образуются, когда первичные частицы, агрегаты и агломераты, уже покрыты адсорбированными связующими и добавками в отсутствии хорошей стабилизации. В этом случае молекулы связующего и добавок, адсорбированные на поверхности пигментов и наполнителей, взаимодействуют между собой, образуя флокуляты. Флокуляция служит причиной реагломерации частиц пигментов и наполнителей и, как следствие, ухудшения глянца, цветовосприятия и воспроизводимости цвета. Поэтому необходимо при производстве лакокрасочных материалов избегать флокуляции.
Процесс диспергирования можно подразделить на три этапа, которые могут происходить как одновременно, так и последовательно:
· Смачивание поверхности пигментов: воздух или вода, которые покрывают поверхность пигментов замещаются смачивающими и диспергирующими добавками, которые адсорбируются на поверхности пигментов.
· Разрушение агломератов как за счет механического воздействия диспергирующего оборудования, так и физического и химического взаимодействия. Адгезионные силы между частицами пигментов за счет смачивания их поверхности замещаются силами взаимодействия жидких компонентов (растворителей, добавок, связующих). Эти силы взаимодействия намного меньше, поэтому агломераты могут быть легко разрушены.
· Стабилизация дисперсии: частицы пигментов, однородно продиспергированные, должны быть стабилизированы для предотвращения реагломерации и флокуляции в процессе хранения и нанесения краски.
Наиболее важный момент в стабилизации пигментов – это введение добавок, способных оставаться адсорбированными на поверхности пигмента в течение длительного времени, нейтрализуя таким образом силы притяжения между частицами пигмента.
Принципиально существуют два различных механизма стабилизации пигментов и наполнителей при производстве лакокрасочных материалов:
· Электростатическая стабилизация
· Стерическая, или пространственная стабилизация
Электростатическая стабилизация: поверхность пигментов в жидкой краске несет на себе электрический заряд. Используя диспергирующие добавки ионного типа, возможно этот заряд увеличить. Таким образом частицы пигмента приобретают одноименный заряд, благодаря чему между ними возникает взаимное отталкивание. Это отталкивание сильнее, чем силы, ведущие к реагломерации.
Наиболее широко при производстве водоосновных лакокрасочных материалов используются в качестве диспергирующих агентов электростатического действия поликарбоновые кислоты ( в частности, полиакриловые) и соли полифосфорной кислоты.
Стерическая стабилизация: поверхность пигмента покрыта полимерной диспергирующей добавкой, молекулы которой не несут ионного заряда. Часть полимерной цепочки адсорбирована на поверхности пигмента, тогда как другая более длинная часть молекулы остается в окружающей пигмент жидкой фазе. Благодаря этим длинным молекулярным цепочкам, частицы пигмента не могут близко подойти друг к другу, и таким образом агломерации пигмента не происходит.
Большинство используемых диспергаторов стерического действия представляют собой по химической природе полиэфиры, этоксилаты и продукты, содержащие аминогруппы.
Высокомолекулярные добавки VEROWETT были специально разработаны компанией EUROCOLORI для полного смачивания, диспергирования и дальнейшей стабилизации пигментов и наполнителей в процессе производства лакокрасочных материалов.
VEROWETT 8015D является диспергирующим агентом электростатического действия и представляет собой смесь полимерных карбоновых кислот. Он хорошо адсорбируется на поверхности неорганических пигментов и наполнителей, используемых при производстве водоосновных красок, таких как двуокись титана, карбонат кальция, тальк и др. Продукт устойчив к гидролизу, препятствует флокуляции пигментов и наполнителей и обеспечивает таким образом длительную стабильность краски. Обычная дозировка этого диспергатора составляет 0,2-0,6 % на всю рецептуру. Для максимальной эффективности рекомендуется использовать VEROWETT 8015D в комбинации со смачивающим агентом VEROWETT 8010W в количестве 0,25-0,3 %. Таким образом удается достичь одновременно эффекта смачивания и диспергирования.
Смачивающая добавка VEROWETT 8010W представляет собой смесь специфических полимерных агентов на основе алкоксилированных спиртов.
Использование VEROWETT 8010W в сочетании с VEROWETT 8015D позволяет достичь максимального понижения вязкости диспергируемого материала, высокой загрузки пигмента и хорошей стабильности краски. Краски, содержащие данные добавки, обладают лучшим цветовосприятием при их последующей колеровке пигментными пастами как на основе неорганических, так и органических пигментов.
Важной характеристикой VEROWETT 8010W является его пониженная склонность к пенообразованию. По сравнению с другими неионными ПАВ его склонность к пенообразованию почти в 5 раз ниже, что позволяет значительно снизить дозировку используемых пеногасителей при производстве краски.
VEROWETT 8010W и VEROWETT 8015D не содержат летучих органических компонентов и алкилфенолэтоксилатов (NO-VOC, APEO-free).
Очередным этапом в разработке новых более перспективных и усовершенствованных материалов стало создание компанией EUROCOLORI продуктов нового поколения VEROWETT 85-серии.
Добавки VEROWETT 85-серии являются одновременно и смачивающими, и диспергирующими агентами. Они одновременно смачивают, диспергируют и стабилизируют пигменты и минеральные наполнители в лакокрасочных материалах, выполняя таким образом сразу одновременно несколько функций, что позволяет использовать в составе краски вместо нескольких компонентов всего один.
VEROWETT 85-серии представляют собой полимеры с высоким молекулярным весом, являются биоразлагаемыми, не содержат летучих органических компонентов и алкилфенолэтоксилатов ( NO-VOC, APEO-free).
Особенно эффективно использование добавок VEROWETT 85-серии в сочетании с пигментными пастами EUROCOLORI (Chromshade, Универсальные пасты, Novomix Aqua).
Основные характеристики добавок VEROWETT 85-серии:
· Полимерные цепочки содержат группы с высоким сродством к пигментам и минеральным наполнителям
· Активно понижают вязкость диспергируемого материала
· Смачивание и постоянная одновременно и стерическая, и электростатическая стабилизация пигментов и минеральных наполнителей
· Позволяют составлять рецептуры с полным отсутствием компонентов, классифицируемых как опасные для здоровья и окружающей среды.
Использование данных продуктов позволяет улучшить следующие характеристики красок:
· Максимальное развитие цвета как с цветными пигментами, так и с пигментными пастами
· Воспроизводимость цвета
Кроме того, полимерные гидрофобные цепочки VEROWETT 85-серии обладают высокой степенью ненасыщенности. При сушке лакокрасочного покрытия в присутствии кислорода воздуха происходит сшивка по двойным связям продуктов с молекулами связующего, что приводит в результате к увеличению стойкости конечного покрытия к влаге и истиранию.
|
