Su bazlı boyalar ve vernikler için modern dağıtıcılar

Tüm kompozisyondaki miktarları çok küçük ve yine de önemlidir (genellikle boyanın kompozisyonunun %1’ini geçmez). Dağıtıcı maddeler boyanın kıvamını sağlar ve ona istenilen özellikleri verir, örneğin renk yoğunluğu veya uygun pigmentasyon ve bitmiş ürünün uyumluluğu.

Sulu pigment konsantresinin hazırlanması

Sulu pigment süspansiyonunun hazırlanması çok aşamalı ve nispeten karmaşık bir işlemdir. İlk aşama ıslatma işlemidir. Pigment moleküllerinde bulunan havanın suyla yer değiştirmesinden oluşur. İkinci aşamada, büyük pigment aglomeraları yüksek kesme kuvvetlerinin etkisi altında daha küçük parçacıklara parçalanır. Son aşama, flokülasyon işleminin bir sonucu olarak yeniden aglomerasyonu önlemek için küçük, dağılmış parçacıkların stabilizasyonudur. Sulu pigment konsantresinin hazırlanmasının tüm aşamaları, çözücüler adı verilen özel olarak tasarlanmış cihazlarda gerçekleştirilir ve bu cihazlar, düzgün hız kontrolü ve bir havalandırma sisteminin kullanımı sayesinde her türlü boya ve verniğin üretimi için mükemmeldir. Pigmentin sulu konsantrede uygun derecede dağılmasını sağlamak için, özellikle işlemin birinci ve üçüncü aşamasında dağıtıcılar kullanılır.

Sulu pigment süspansiyonunda dağıtıcıların türleri ve rolü

Islatma işlemi sırasında dağıtıcılar son derece önemlidir. Suyun yüzey geriliminin azaltılmasını sağlayarak, pigment parçacıkları arasındaki boşluklara nüfuz etmesini kolaylaştırırlar. Buna karşılık, stabilizasyon adımı sırasında dağıtıcılar pigmentin yüzeyine yerleşerek, tüm sistemin gerekli dayanıklılığını sağlarlar.

Birinci nesil dağıtıcılar, nispeten düşük mol kütlesi ile karakterize edilen standart anyonik, katyonik veya iyonik olmayan yüzey aktif maddeleri içerir. Bu grupta, poliakrilik asidin amonyum veya sodyum tuzları da bulunur. Böyle bir dağıtıcıya örnek, su bazlı boyaların üretiminde kullanılan Tensol DDM’dir . Poliakrilik asidin sodyum tuzları, titanyum beyazı ve mineral dolgu maddelerinin dağıtıcıları olarak yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, Tensol DDM, ticari olarak temin edilebilen akrilik, stiren-akrilik ve vinil asetat homo ve kopolimerleri ile uyumludur. Poliakrilik asidin sodyum tuzları, pigmentin etkili bir şekilde ıslatılmasını sağlar ve aynı zamanda nispeten basit ve ucuz dağıtıcı maddelerdir. Elbette, bu bileşiklerin kullanımlarında da sınırlamalar vardır. Düşük moleküler ağırlıkları nedeniyle, poliakrilik asidin sodyum tuzları pigmentin yüzeyinden ayrılmaya eğilimlidir. Bu, sistemin stabilizasyonu üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Ek olarak, istenmeyen bir etki olan ve uygulanan boya kaplamalarında kusurlara yol açan yüksek köpürme özellikleriyle karakterize edilebilirler.

Yukarıda belirtilen olumsuz özellikleri ortadan kaldırmak için, daha yeni nesil dağıtıcılar geliştirilmiştir. Bunlara, karmaşık bir polimerik yapıya sahip yüzey aktif maddeler dahildir – örneğin, uygun şekilde modifiye edilmiş akrilik, stiren, etilen, propilen kopolimerleri ve diğerleri. ROKAmer 1010/50, böyle bir kimyasal yapıya sahip suda çözünür bir dağıtıcıya örnektir. Belirli bir bifonksiyonel yapıya sahip yüksek moleküler bir polimerdir, yani iki hidrofilik gruba sahiptir. Ayrıca ROKAmer 1010/50 suda bulutlanma noktasına sahip olmadığından yüksek sıcaklıklarda bile berrak çözeltiler oluşturur. Kopolimer yapısı nedeniyle boya ve vernik endüstrisinde kullanım için emülsiyonlar oluştururken son derece istenen bir özellik olan köpük önleyici özelliklere de sahiptir. EXOdis EXOdis , titanyum beyazı ve mineral dolgu maddelerinin sulu süspansiyonlarının viskozitesini önemli ölçüde düşürerek sisteme pigmentin etkili bir şekilde sokulmasını sağlar. Mükemmel dağıtıcı özelliklere sahip bir diğer polimer grubu ise naftalin sülfonik asidin sodyum tuzlarının formaldehit ile bileşikleridir. Bu tür ürünlere örnek olarak Rodys serisi ( L ve LP ) verilebilir. Bu ürünler, istenen fizikokimyasal özelliklere sahip, zamana bağlı olarak kararlı sulu dispersiyonların elde edilmesini sağlar. Düşük konsantrasyonda serbest formaldehit ve naftalin içermeleri ile karakterize edilirler ve çok düşük konsantrasyonlarda dağılmış partikül koagülantlarının elde edilmesine olanak sağlarlar.

Dağıtıcıların kullanım avantajları ve geniş uygulama alanları

Polimer bileşiklerin bu kadar büyük çeşitliliği, yapılarını tasarlamanın potansiyelini neredeyse sınırsız hale getirir. Elbette bu, belirli uygulamaya bağlı olarak doğru polimeri seçme olanağına da dönüşür. Doğru dağıtıcı maddenin seçimi, yalnızca nihai boya ürününün kararlılığını değil, aynı zamanda bir dizi başka özelliği de garanti eder. Dağıtıcılar, opaklık, şeffaflık, parlaklık, renk gücü ve hatta fırçalama direnci gibi boyaların ve verniklerin temel özelliklerini iyileştirir.

PCC Exol SA, Polonya’da endüstride geniş bir uygulama yelpazesine sahip özel dağıtıcı ve ıslatıcı maddeler olarak kullanılabilen özel bir polimerik yapıya sahip yüzey aktif maddelerin geliştirilmesi konusunda araştırma başlatan ilk şirketti. Uygun modifikasyonlardan sonra, yeni oluşturulan dağıtıcılar, örneğin yağ işlemede demülsifiye ediciler , tarımsal kimyasal endüstrisinde aktif maddelerin dağıtıcıları ve bileşimin kararlılığı ve uygulama özellikleri üzerinde katı kısıtlamaların karşılanması gereken her yerde kullanılabilir.