Moderna dispergeringsmedel för vattenburna färger och lacker

Deras mängd i hela kompositionen är mycket liten och ändå avgörande (överstiger vanligtvis inte 1%av färgens sammansättning). Dispergeringsmedel säkerställer färgens konsistens och ger den de önskade egenskaperna, såsom färgstyrkan eller lämplig pigmentering och kompatibilitet hos den färdiga produkten.

Framställning av ett vattenhaltigt pigmentkoncentrat

Framställningen av en vattenhaltig pigmentsuspension är en flerstegs och relativt komplicerad process. Den första fasen är vätningsprocessen. Det består av att ersätta luften som finns i pigmentmolekyler med vatten. I det andra steget bryts stora pigmentagglomerat ner till mindre partiklar under inverkan av höga skjuvkrafter. Den sista fasen är stabiliseringen av små, dispergerade partiklar, för att undvika återagglomerering som ett resultat av flockningsprocessen. Alla steg i beredningen av det vattenhaltiga pigmentkoncentratet utförs i specialdesignade anordningar som kallas dissolvers, som tack vare den smidiga hastighetskontrollen och användningen av ett ventilationssystem är perfekta för tillverkning av alla typer av färger och lacker. För att säkerställa en lämplig grad av dispersion av pigmentet i det vattenhaltiga koncentratet används dispergeringsmedel, speciellt i det första och tredje steget av processen.

Typer och roll för dispergeringsmedel i den vattenhaltiga pigmentsuspensionen

Dispergeringsmedel är extremt viktiga under vätningsprocessen. De tillåter minskning av vattenytans ytspänning, vilket underlättar dess penetration i utrymmena mellan pigmentpartiklarna. I sin tur, under stabiliseringssteget, lägger sig dispergeringsmedlen på ytan av pigmentet, vilket säkerställer den erforderliga hållbarheten för hela systemet. Den första generationens dispergeringsmedel inkluderar standardanjoniska, katjoniska eller nonjoniska ytaktiva medel som kännetecknas av relativt låg molmassa. I denna grupp finns även ammonium- eller natriumsalter av polyakrylsyra. Ett exempel på ett sådant dispergeringsmedel är Tensol DDM , som används vid tillverkning av vattenburna färger. Natriumsalterna av polyakrylsyra används i stor utsträckning som dispergeringsmedel av titanvita och mineraliska fyllmedel. Dessutom är Tensol DDM kompatibel med kommersiellt tillgängliga akryl-, styren-akryl- och vinylacetathomo- och sampolymerer. Natriumsalterna av polyakrylsyra ger effektiv vätning av pigmentet och är samtidigt relativt enkla och billiga dispergeringsmedel. Naturligtvis har dessa föreningar också begränsningar för deras användning. På grund av sin låga molekylvikt är natriumsalterna av polyakrylsyra benägna att lossna från pigmentets yta. Detta har en negativ effekt på stabiliseringen av systemet. Dessutom kan de kännetecknas av höga skumningsegenskaper, vilket är en oönskad effekt, vilket leder till defekter i de applicerade färgbeläggningarna. För att eliminera ovan nämnda negativa egenskaper har det utvecklats dispergeringsmedel av den nyare generationen. Dessa inkluderar ytaktiva ämnen med en komplex polymerstruktur – till exempel korrekt modifierad akryl, styren, eten, propensampolymerer och många andra. ROKAmer 1010/50 är ett exempel på ett vattenlösligt dispergeringsmedel med sådan kemisk struktur. Det är en högmolekylär polymer med en specifik bifunktionell struktur, vilket innebär att den har två hydrofila grupper. Dessutom har ROKAmer 1010/50 ingen grumlingspunkt i vattnet, så den skapar tydliga lösningar även vid höga temperaturer. På grund av sin sampolymerstruktur har den också antiskumegenskaper, vilket är en extremt önskvärd egenskap när man skapar emulsioner för användning i färg- och lackindustrin. I sin tur är EXOdis PC30 ett polymert joniskt dispergeringsmedel som används i vattenlösliga formuleringar. Denna produkt ger utmärkt slutlig stabilisering, även vid mycket låga koncentrationer. EXOdis PC30 ger en effektiv introduktion av pigment i systemet genom att avsevärt sänka viskositeten hos vattenhaltiga suspensioner av titanvitt och mineralfyllmedel. En annan grupp av polymerer med utmärkta dispergerande egenskaper är föreningarna av natriumsalter av naftalensulfonsyra med formaldehyd. Ett exempel på sådana produkter är Rodys serien ( L och LP ) . Dessa produkter tillåter att tidsstabila vattenhaltiga dispersioner erhålls med de önskade fysikalisk-kemiska egenskaperna. De kännetecknas av låg koncentration av fri formaldehyd och naftalen och tillåter att mycket låga koncentrationer av koaguleringsmedel av dispergerade partiklar erhålls.

Fördelar med att använda dispergeringsmedel och deras breda användningsområde

En sådan enorm mångfald av polymerföreningar gör potentialen att designa deras strukturer praktiskt taget obegränsad. Naturligtvis innebär detta också möjligheten att välja rätt polymer beroende på den specifika applikationen. Valet av rätt dispergeringsmedel garanterar inte bara själva stabiliteten hos den slutliga färgämnesprodukten, utan också ett antal andra egenskaper. Dispergeringsmedel förbättrar de viktigaste egenskaperna hos färger och lacker, såsom opacitet, transparens, glans, färgstyrka och till och med skrubbbeständighet. PCC Exol SA var först i Polen med att starta forskning om utveckling av ytaktiva ämnen med en speciell polymerstruktur, som kan användas som specialiserade dispergerings- och vätmedel med ett brett spektrum av tillämpningar inom industrin. Efter lämpliga modifieringar kan de nybildade dispergeringsmedlen användas som t.ex. demulgeringsmedel vid oljebearbetning, dispergeringsmedel av aktiva ämnen inom den agrokemiska industrin och överallt där strikta restriktioner för kompositionens stabilitet och appliceringsegenskaper måste uppfyllas.