Moderni agenti disperdenti per pitture e vernici a base acquosa

La loro quantità nell’intera composizione è molto piccola e tuttavia cruciale (di solito non supera l’1 %della composizione della vernice). Gli agenti disperdenti assicurano la consistenza della vernice e le conferiscono le proprietà desiderate, come la forza del colore o la pigmentazione appropriata e la compatibilità del prodotto finito.

Preparazione di un concentrato di pigmento acquoso

La preparazione di una sospensione acquosa di pigmento è un processo in più fasi e relativamente complicato. La prima fase è il processo di bagnatura. Consiste nello spostamento dell’aria contenuta nelle molecole di pigmento con l’acqua. Nella seconda fase, i grandi agglomerati di pigmento vengono scomposti in particelle più piccole sotto l’influenza di elevate forze di taglio. L’ultima fase è la stabilizzazione delle piccole particelle disperse, in modo da evitare la riagglomerazione come risultato del processo di flocculazione. Tutte le fasi della preparazione del concentrato di pigmento acquoso vengono eseguite in dispositivi appositamente progettati chiamati dissolutori, che grazie al controllo regolare della velocità e all’uso di un sistema di sfiato sono perfetti per la produzione di tutti i tipi di vernici e vernici. Per garantire un grado appropriato di dispersione del pigmento nel concentrato acquoso, vengono utilizzati disperdenti, soprattutto nella prima e terza fase del processo.

Tipi e ruolo dei disperdenti nella sospensione acquosa dei pigmenti

I disperdenti sono estremamente importanti durante il processo di bagnatura. Consentono di ridurre la tensione superficiale dell’acqua, facilitandone così la penetrazione negli spazi tra le particelle di pigmento. A loro volta, durante la fase di stabilizzazione, i disperdenti si depositano sulla superficie del pigmento, garantendo così la durata richiesta dell’intero sistema.

I disperdenti di prima generazione includono tensioattivi anionici, cationici o non ionici standard caratterizzati da una massa molare relativamente bassa. In questo gruppo, ci sono anche sali di ammonio o sodio dell’acido poliacrilico. Un esempio di tale disperdente è Tensol DDM , che viene utilizzato nella produzione di vernici a base d’acqua. I sali di sodio dell’acido poliacrilico sono ampiamente utilizzati come disperdenti di bianco di titanio e riempitivi minerali. Inoltre, Tensol DDM è compatibile con omo e copolimeri acrilici, stirene-acrilici e acetato di vinile disponibili in commercio. I sali di sodio dell’acido poliacrilico forniscono un’efficace bagnatura del pigmento e, allo stesso tempo, sono agenti disperdenti relativamente semplici ed economici. Naturalmente, questi composti hanno anche delle limitazioni nel loro utilizzo. A causa del loro basso peso molecolare, i sali di sodio dell’acido poliacrilico sono inclini al distacco dalla superficie del pigmento. Ciò ha un effetto negativo sulla stabilizzazione del sistema. Inoltre, possono essere caratterizzati da elevate proprietà schiumogene, il che è un effetto indesiderato, che porta a difetti nei rivestimenti di vernice applicati.

Per eliminare i tratti negativi sopra menzionati, sono stati sviluppati disperdenti di nuova generazione. Questi includono tensioattivi con una struttura polimerica complessa, ad esempio copolimeri di acrilico, stirene, etilene, propilene opportunamente modificati e molti altri. ROKAmer 1010/50 è un esempio di disperdente solubile in acqua con tale struttura chimica. È un polimero ad alto peso molecolare con una specifica struttura bifunzionale, il che significa che ha due gruppi idrofili. Inoltre, ROKAmer 1010/50 non ha un punto di intorbidamento nell’acqua, quindi crea soluzioni limpide anche ad alte temperature. Grazie alla sua struttura copolimerica, ha anche proprietà anti-schiuma, che è una caratteristica estremamente desiderabile quando si creano emulsioni per l’uso nell’industria delle vernici e delle vernici. A sua volta, EXOdis PC30 è un disperdente ionico polimerico utilizzato in formulazioni idrosolubili. Questo prodotto fornisce un’eccellente stabilizzazione finale, anche a concentrazioni molto basse. EXOdis PC30 fornisce l’introduzione efficace del pigmento nel sistema abbassando significativamente la viscosità delle sospensioni acquose di bianco di titanio e cariche minerali. Un altro gruppo di polimeri con eccellenti proprietà disperdenti sono i composti di sali di sodio dell’acido naftalensolfonico con formaldeide. Un esempio di tali prodotti è la serie Rodys ( L e LP ). Questi prodotti consentono di ottenere dispersioni acquose stabili nel tempo con le proprietà fisico-chimiche desiderate. Sono caratterizzati da una bassa concentrazione di formaldeide libera e naftalene e consentono di ottenere concentrazioni molto basse di coagulanti di particelle disperse.

Vantaggi dell’utilizzo di disperdenti e loro ampia gamma di applicazioni

Una tale enorme diversità di composti polimerici rende il potenziale di progettazione delle loro strutture praticamente illimitato. Naturalmente, ciò si traduce anche nella capacità di scegliere il polimero giusto a seconda dell’applicazione specifica. La scelta del giusto agente disperdente non solo garantisce la stabilità del prodotto finale colorante, ma anche una serie di altre caratteristiche. I disperdenti migliorano le proprietà chiave di pitture e vernici, come opacità, trasparenza, brillantezza, forza del colore e persino resistenza allo sfregamento.

PCC Exol SA è stata la prima in Polonia ad avviare la ricerca sullo sviluppo di tensioattivi con una speciale struttura polimerica, che possono essere utilizzati come agenti disperdenti e bagnanti specializzati con un’ampia gamma di applicazioni nel settore. Dopo opportune modifiche, i disperdenti di nuova formazione possono essere utilizzati, ad esempio, come demulsionanti nella lavorazione dell’olio, disperdenti di sostanze attive nell’industria agrochimica e ovunque debbano essere rispettate rigide restrizioni sulla stabilità e sulle proprietà applicative della composizione.