สารช่วยกระจายตัวสมัยใหม่สำหรับสีน้ำและวาร์นิช

ปริมาณในองค์ประกอบทั้งหมดมีขนาดเล็กมากและมีความสำคัญ (โดยปกติไม่เกิน 1%ขององค์ประกอบของสี) สารช่วยกระจายตัวช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของสีและให้คุณสมบัติที่ต้องการ เช่น ความแข็งแรงของสี หรือการสร้างเม็ดสีที่เหมาะสม และความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การเตรียมน้ำรงควัตถุเข้มข้น

การเตรียมสารแขวนลอยของเม็ดสีในน้ำเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนและค่อนข้างซับซ้อน ขั้นตอนแรกคือกระบวนการเปียก ประกอบด้วยการแทนที่อากาศที่มีอยู่ในโมเลกุลของเม็ดสีด้วยน้ำ ในขั้นตอนที่สอง เม็ดสีที่รวมตัวกันเป็นก้อนขนาดใหญ่จะถูกแยกย่อยออกเป็นอนุภาคขนาดเล็กภายใต้อิทธิพลของแรงเฉือนสูง ขั้นตอนสุดท้ายคือการรักษาเสถียรภาพของอนุภาคขนาดเล็กที่กระจายตัว เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวอีกครั้งอันเป็นผลมาจากกระบวนการตกตะกอน ทุกขั้นตอนของการเตรียมสารสีเข้มข้นในน้ำนั้นดำเนินการในอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษที่เรียกว่าตัวละลาย ซึ่งต้องขอบคุณการควบคุมความเร็วที่ราบรื่นและการใช้ระบบระบายอากาศจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตสีและสารเคลือบเงาทุกประเภท เพื่อให้แน่ใจว่าระดับการกระจายตัวของเม็ดสีในน้ำเข้มข้นที่เหมาะสม สารช่วยกระจายตัวจะถูกใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนที่หนึ่งและสามของกระบวนการ

ชนิดและบทบาทของสารช่วยกระจายตัวในสารแขวนลอยของเม็ดสีในน้ำ

สารช่วย กระจายตัว มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการทำให้เปียก ช่วยลดแรงตึงผิวของน้ำ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างอนุภาคเม็ดสี ในทางกลับกัน ในระหว่างขั้นตอนการทำให้เสถียร สารช่วยกระจายตัวจะเกาะติดกับพื้นผิวของเม็ดสี จึงรับประกันความทนทานที่ต้องการของทั้งระบบ สารช่วยกระจายตัวรุ่นแรกรวมถึง สารลดแรงตึงผิว ที่มีประจุลบ, ประจุบวกหรือไม่มีไอออนมาตรฐานซึ่งมีลักษณะเฉพาะโดยมวลโมลาร์ที่ค่อนข้างต่ำ ในกลุ่มนี้ยังมีแอมโมเนียมหรือเกลือโซเดียมของกรดโพลิอะคริลิก ตัวอย่างของสารช่วยกระจายตัวดังกล่าวคือ Tensol DDM ซึ่งใช้ในการผลิตสีน้ำ เกลือโซเดียมของกรดโพลีอะคริลิกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารช่วยกระจายตัวของไททาเนียมสีขาวและสารตัวเติมแร่ นอกจากนี้ Tensol DDM ยังเข้ากันได้กับโฮโมและโคพอลิเมอร์อะคริลิก สไตรีน-อะคริลิก และไวนิลอะซิเตตที่มีจำหน่ายทั่วไป เกลือโซเดียมของกรดโพลีอะคริลิกช่วยให้เม็ดสีเปียกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในขณะเดียวกันก็เป็นสารช่วยกระจายตัวที่ค่อนข้างง่ายและราคาถูก แน่นอนว่าสารประกอบเหล่านี้ก็มีข้อจำกัดในการใช้งานเช่นกัน เนื่องจากมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เกลือโซเดียมของกรดโพลีอะคริลิกจึงมีแนวโน้มที่จะหลุดออกจากพื้นผิวของเม็ดสี สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อการรักษาเสถียรภาพของระบบ นอกจากนี้ยังสามารถระบุคุณสมบัติการเกิดฟองสูงซึ่งเป็นผลที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเคลือบสีที่ใช้ เพื่อกำจัดลักษณะเชิงลบที่กล่าวถึงข้างต้น ได้มีการพัฒนาสารช่วยกระจายตัวของคนรุ่นใหม่ ซึ่งรวมถึงสารลดแรงตึงผิวที่มีโครงสร้างโพลีเมอร์ที่ซับซ้อน – ตัวอย่างเช่น อะคริลิกดัดแปลง สไตรีน เอทิลีน โพรพิลีน โคพอลิเมอร์ และอื่นๆ อีกมากมาย ROKAmer 1010/50 เป็นตัวอย่างของสารช่วยกระจายตัวที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีโครงสร้างทางเคมีดังกล่าว เป็นพอลิเมอร์ระดับโมเลกุลสูงที่มีโครงสร้างสองหน้าที่จำเพาะ ซึ่งหมายความว่ามีกลุ่มที่ชอบน้ำสองกลุ่ม นอกจากนี้ ROKAmer 1010/50 ไม่มีจุดขุ่นในน้ำ ดังนั้นจึงสร้างสารละลายที่ชัดเจนแม้ในอุณหภูมิสูง เนื่องจากโครงสร้างโคพอลิเมอร์ ทำให้มีคุณสมบัติต้านการเกิดฟอง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่พึงประสงค์อย่างยิ่งในการสร้างอิมัลชันสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมสีและสารเคลือบเงา ในทางกลับกัน EXOdis PC30 เป็นสารช่วยกระจายตัวของพอลิเมอร์ไอออนิกที่ใช้ในสูตรที่ละลายน้ำได้ ผลิตภัณฑ์นี้ให้การรักษาเสถียรภาพขั้นสุดท้ายที่ดีเยี่ยม แม้ในระดับความเข้มข้นต่ำมาก EXOdis PC30 ให้การแนะนำที่มีประสิทธิภาพของเม็ดสีเข้าสู่ระบบโดยการลดความหนืดของสารแขวนลอยที่เป็นน้ำของไททาเนียมสีขาวและสารตัวเติมแร่ โพลีเมอร์อีกกลุ่มหนึ่งที่มีคุณสมบัติการกระจายตัวที่ดีเยี่ยมคือสารประกอบของเกลือโซเดียมของกรดแนฟทาลีนซัลโฟนิกกับฟอร์มัลดีไฮด์ ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว ได้แก่ ซีรีส์ Rodys ( L และ LP ) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ยอมให้มีการกระจายตัวของน้ำที่มีความเสถียรตามเวลาด้วยคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ต้องการ มีลักษณะเฉพาะด้วยความเข้มข้นต่ำของฟอร์มาลดีไฮด์อิสระและแนฟทาลีนอิสระ และยอมให้มีความเข้มข้นต่ำมากของสารตกตะกอนของอนุภาคที่กระจัดกระจาย

ข้อดีของการใช้สารช่วยกระจายตัวและการใช้งานที่หลากหลาย

สารประกอบโพลีเมอร์ที่มีความหลากหลายมหาศาลดังกล่าวทำให้ศักยภาพในการออกแบบโครงสร้างของพวกมันแทบไม่มีขีดจำกัด แน่นอนว่าสิ่งนี้แปลเป็นความสามารถในการเลือกพอลิเมอร์ที่เหมาะสมโดยขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ การเลือกใช้สารช่วยกระจายตัวที่เหมาะสมไม่เพียงรับประกันความเสถียรของผลิตภัณฑ์สีย้อมขั้นสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งด้วย สารช่วยกระจายตัวช่วยปรับปรุงคุณสมบัติหลักของสีและสารเคลือบเงา เช่น ความทึบ ความโปร่งใส ความมันเงา ความแรงของสี และแม้กระทั่งการต้านทานการขัดถู PCC Exol SA เป็น บริษัท แรกในโปแลนด์ที่เริ่มการวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาสารลดแรงตึงผิวที่มีโครงสร้างโพลีเมอร์พิเศษ ซึ่งสามารถใช้เป็นสารกระจายตัวและเปียกแบบพิเศษที่มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรม หลังจากการดัดแปลงที่เหมาะสม สารช่วยกระจายตัวที่ก่อตัวขึ้นใหม่อาจถูกใช้เป็น ตัวอย่างเช่น สาร เร่ง การแยกตัวในการแปรรูปน้ำมัน, สารช่วยกระจายตัวของสารออกฤทธิ์ในอุตสาหกรรมเคมีเกษตรและไม่ว่าที่ใดก็ตามที่ข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความเสถียรและคุณสมบัติการใช้งานขององค์ประกอบต้องได้รับการตอบสนอง