Sudaki Dispersiyon Maddesi Nedir? | Su Bazlı Kaplamalar Kılavuzu

Sudaki Dispersiyon Maddesi Tam Olarak Nedir?

Su bazlı kaplama formülünü ayarlamayı yeni bitirdiniz. Pigment değirmende temiz bir şekilde dağılıyor, ancak iki haftalık depolamadan sonra kutuda geri dönmeyecek sert bir çökelti oluşuyor ve düşüş düzensiz görünüyor. Formülü hazırlayanların çoğu oradaydı ve suçlu nadiren pigmentin kendisiydi. Genellikle eksik veya uyumsuz bir dağıtıcı maddedir.

Peki sudaki dağıtıcı madde tam olarak nedir? Basit bir ifadeyle, sudaki dağıtıcı madde, pigmentler ve dolgu maddeleri gibi ince katı parçacıkların su bazlı bir sistemde eşit şekilde yayılmasına ve zaman içinde ayrı kalmasına yardımcı olan yüzey aktif bir katkı maddesidir.

Su nötr bir arka plan değildir. Yüksek bir yüzey gerilimine sahiptir ve çoğu organik pigment ve dolgu maddesi hidrofobiktir, yani su yerine birbirlerine yapışmayı tercih ederler. Pigment tozu, bir dispersiyon yardımı olmadan suya karıştırıldığında, parçacıklar, çevredeki sıvıyla teması en aza indirgemek için gevşek topaklar halinde kümelenir. Kakao tozunu soğuk sütle karıştırmayı düşünün: yüzeyde yüzer, topaklar oluşturur ve ıslanmaya karşı direnç gösterir. Dağıtıcı bir madde bu davranışı değiştirir. Molekülleri parçacık yüzeylerine adsorbe olur, arayüzey gerilimini azaltır ve her birine koruyucu bir katman vererek parçacıkları ayrı tutar.

Sudaki bir dağıtıcı madde üç temel görevi yerine getirir: parçacık yüzeyini ıslatır, topakların parçalanmasına yardımcı olur ve parçacıkların yeniden kümelenmesini önleyen bir bariyer oluşturur.

Dispersiyon Ajanları Sulu Sistemlerde Nasıl Çalışır?

Çalışma prensibini anlamak en kolay olanıdır; tozun sıvıya temas ettiği andan bitmiş değirmen tabanına kadar olan dispersiyon işlemi sırasında gerçekleşen üç aşamalı bir dizi.

Adım 1: Parçacık Yüzeyinin Islatılması

Suya kuru bir pigment tozu eklendiğinde hava, partikül yüzeylerine yapışır. Dispersiyon maddesi katı-sıvı arayüzey gerilimini azaltarak suyun havanın yerini almasını ve parçacıklar arasındaki boşluklara nüfuz etmesini sağlar. Bu adım, pigmenti kuru, ıslanmayan bir tozdan sıvıyla uyumlu bir bulamaca dönüştürür. Islanma çabuk olur ama çok önemlidir; bu olmadan sonraki adımlara geçilemez.

Adım 2: Aglomeraları Parçalamak

Yüzeyler ıslandıktan sonra yüksek hızlı çözücüler, boncuklu değirmenler veya diğer öğütme ekipmanları aracılığıyla mekanik enerji uygulanır. Dağıtıcı kendi başına parçacıkları ezmez. Yaptığı şey, yeni açığa çıkan yüzeylere adsorbe edilerek topakların iç bağlarını zayıflatmak ve bu da parçaların tekrar birbirine yapışmasını engellemektir. Pratikte, kesme ve dağıtıcı kimyası paralel çalışır: değirmen enerjiyi sağlar ve dağıtıcı, ayrılan parçacıkların yeniden birleşmesini engeller.

Adım 3: Dağılımın Stabilizasyonu

Parçacıklar ayrıldıktan sonra hemen yeniden topaklaşmaya çalışırlar çünkü Brownian hareketi onları sürekli temasa geçirir. Dağıtıcı bunu iki stabilizasyon mekanizmasından biriyle bloke eder.

Elektrostatik ve Sterik Stabilizasyon

Elektrostatik stabilizasyon parçacık yüzeylerine adsorbe edilen ve bir elektrik yükü oluşturan anyonik veya katyonik tipler gibi iyonik dağıtıcılara dayanır. Aynı yükü taşıyan parçacıklar birbirini iterek sistemin akışkan kalmasını sağlar. Bu mekanizma etkilidir ancak bir zayıflığı vardır: Çözünmüş tuzlar elektriksel çift tabakayı sıkıştırır ve pH değişiklikleri yüzey yükünü nötralize edebilir. Gerçek bir kaplama formülünde her ikisi de yaygındır.

Sterik stabilizasyon farklı çalışır. Polimerik dağıtıcılar parçacığa bağlantı grupları aracılığıyla bağlanırken, polimer zincirleri su fazına uzanarak hacimli bir adsorbe edilmiş katman oluşturur. Bu fiziksel katman, iyonik ortamdan bağımsız olarak parçacıkların topaklaşmaya yeterince yaklaşmasını engeller.

Su bazlı kaplamalar için sterik stabilizasyon genellikle daha güvenilir yoldur. Musluk suyu, pigment yabancı maddeleri ve reçine sisteminin tümü elektrolitlerin oluşmasına neden olur ve formülasyon sırasında pH sapmaları normaldir. Elektrostatik itme bu faktörler tarafından zayıflatılabilirken sterik engelleme çok daha geniş bir koşullar aralığında etkili olmaya devam eder. Bu nedenle çoğu modern su bazlı dağıtıcı madde basit iyonik yüzey aktif maddeler yerine yüksek molekül ağırlıklı polimerlerdir.

Su Bazlı Kaplama Neden Dispersiyon Maddesine İhtiyaç Duyar?

Dispersiyon maddesi, su bazlı bir kaplamada isteğe bağlı bir ekstra değildir. Öğütme aşamasından bitmiş filme kadar sistemi stabil tutan bileşendir. Bu olmadan, beş pratik başarısızlık ortaya çıkar ve her biri zaman, malzeme veya ürün kalitesine mal olur.

• Pigment yerleşme. Parçacıklar yerçekiminin etkisi altında yavaşça batar ve kabın dibinde sert çökeltiler oluşturur. Ciddi durumlarda, çökelti karıştırılarak yeniden dağıtılamaz ve yığın boşa gider.
• Flokülasyon. Gevşek kümeler öğütme sonrasında yeniden şekillenerek viskozitenin artmasına ve akış davranışının partiden partiye tutarsız olmasına neden olur.
• Yüzen ve su baskını. Karışık pigment sistemlerinde, farklı boyut ve yüzey kimyasına sahip parçacıklar, film oluşumu sırasında ayrılarak çizgiler, beneklenme veya ıslak filmden farklı kuru bir renk oluşturur.
• Azaltılmış parlaklık. Aglomeratlar, film yüzeyinde ışık saçan kusurlar görevi görür, böylece kaplama pürüzsüz, parlak bir yüzey yerine puslu bir şekilde kurur.
• Zayıf renklendirme gücü. Bir pigment tamamen dağılmadığında renk gelişimi zayıf olur. Formülatörlerin hedef renk tonuna ulaşmak için ekstra pigment eklemesi gerekir; bu da maliyeti artırır ve diğer film özelliklerini etkileyebilir.

Bu problemler solvent bazlı sistemlere göre suda daha belirgindir. Suyun yüksek dielektrik sabiti, sistemi iyonik safsızlıklara karşı hassas hale getirir ve pH kayması, zayıf şekilde stabilize edilmiş bir dispersiyonun stabilitesini bozabilir. İyi uyumlu bir dispersiyon maddesi, öngörülebilir performans gösteren bir kaplama ile depolama veya uygulama sırasında başarısız olan bir kaplama arasındaki farktır.

Dispersiyon Maddesi ve Islatma Maddesi: Fark Nedir?

İki terim sıklıkla birbirinin yerine kullanılır, ancak farklı işleri tanımlarlar. bir ıslatma maddesi yüzey gerilimini azaltır, böylece bir sıvı katı bir yüzeye yayılabilir ve nüfuz edebilir. Şu soruyu yanıtlıyor: Su bu tozu ıslatır mı? bir dispersiyon maddesi ıslandıktan sonra katı parçacıkların ayrı kalmasını sağlar. Şu soruyu yanıtlıyor: Bu parçacıklar ayrı kalacak mı?

Gerçek bir öğütme işleminde ıslatma ilk sırada gelir. Bir pigment topakını, gözeneklerde havanın sıkıştığı ince parçacıklardan oluşan bir yığın olarak hayal edin. Islatma maddesi sıvıyı bu gözeneklere çeker ve havanın yerini alır. Ancak o zaman dağıtıcı moleküller parçacık yüzeylerine ulaşabilir ve adsorbe edilebilir. Islatmanın eksik olması durumunda dispersant, koruması gereken yüzeye hiçbir zaman ulaşamadığından görevini yapamaz.

Tek bir molekül her iki işlevi de yerine getirdiği için birçok modern katkı maddesi ıslatma ve dağıtma maddeleri olarak etiketlenir. Kavramsal ayrım sorun giderme açısından hala önemlidir. Sorun zayıf yüzey ıslatma veya düşük enerjili alt tabakalarda krater oluşumu ise, bir ıslatıcı madde genellikle ilk çözümdür. Sorun çökelme, topaklanma veya yüzme ise dispersiyon maddesi kritik bileşendir.

Su Bazlı Sistemler için Ana Dispersiyon Maddesi Türleri

Su için dağıtıcı maddeler yüke ve moleküler yapıya göre sınıflandırılabilir. Her iki faktör de katkı maddesinin pigment yüzeyleri ve çevredeki reçine sistemi ile nasıl etkileşime gireceğini belirler.

Çoğu yüksek performanslı su bazlı kaplama için polimerik dağıtıcılar ana tercihtir. Çoklu bağlantı grupları pigment yüzeylerine sıkı bir şekilde bağlanırken, polimer zincirleri su fazına uzanarak uzun süreli sterik stabilizasyon sağlar. Bu nedenle zor organik pigmentler veya iletken karbon siyahı ile çalışan formülleştiriciler genellikle sterik stabilizasyon için polimerik dağıtıcılar basit iyonik yüzey aktif maddelere güvenmek yerine.

Özel DH-6321 Polimerik Dağıtıcı Tedarikçiler, Fabrika - Suzhou Qingtian Yeni Mat Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd., Çin DH-6321 Polimerik Dispersan Tedarikçileri ve Fabrikasıdır, ayrıntılar: Orta ila yüksek ürünler için uygundur... Ürünü Görüntüle →

Su Bazlı Formülasyonunuz için Doğru Dispersiyon Maddesini Nasıl Seçersiniz?

Dispersan seçimi, kimyanın kendi sisteminize uygun hale getirilmesine bağlıdır. Evrensel bir ürün yoktur ancak pratik bir kontrol listesi çoğu formülasyon senaryosunu kapsar.

1. Pigment ve dolgu tipini tanımlayın. Ftalosiyanin mavileri ve yeşilleri, karbon siyahı ve çeşitli kinakridonları içeren organik pigmentler geniş hidrofobik yüzeylere sahiptir ve genellikle polimerik dağıtıcılar gerektirir. Titanyum dioksit ve demir oksitler gibi inorganik pigmentler genellikle daha küçük anyonik dağıtıcılara iyi yanıt verir.
2. Reçine sistemiyle uyumluluğu doğrulayın. Dağıtıcı bağlayıcının stabilitesini bozmamalıdır. Epoksi dispersiyonların kendi polaritesi ve yüzey kimyası vardır, dolayısıyla genel akrilik sistemler için tasarlanmış bir ürün düşük performans gösterebilir. Bu formülasyonlar için, Epoksi reçine sistemleri için tasarlanmış dağıtıcılar Epoksi Sistem Tedarikçileri için Özel DH-6200 Dağıtıcı, Fabrika - Suzhou Qingtian Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd., Epoksi Sistem Tedarikçileri ve Fabrikası için Çin DH-6200 Dağıtıcıdır, ayrıntılar: Öğütme ve dağıtma... Ürünü Görüntüle → bunun yerine.
3. Son kullanım gereksinimini göz önünde bulundurun. Kaplamanın karbon siyahı içeren bir antistatik astar gibi iletken olması gerekiyorsa, dağıtıcının iletkenliğe müdahale etmeden yüksek yüzey alanlı bir pigmenti işlemesi gerekir. Özel kaliteler tam da bu duruma göre formüle edilmiştir.
4. Dozu bir gradyanla tarayın. Yaygın bir başlangıç ​​aralığı, pigment yüzey alanına bağlı olarak pigment ağırlığının %5 ila %20'si kadar dağıtıcıdır. Çok azı zayıf stabiliteye neden olur; çok fazlası, son filmin viskozitesini artırabilir veya suya duyarlılığını artırabilir.
5. Öğütme ve depolama testleriyle doğrulayın. Öğütme sırasında Hegman ölçer ile öğütme inceliğini ölçün, ardından kontrollü depolama koşullarında viskoziteyi, renk gelişimini ve tortu oluşumunu kontrol edin. Bu basit testler herhangi bir teorik hesaplamadan daha fazlasını ortaya koymaktadır.

Dispersan derecelerini formülünüzle eşleştirmeye yönelik daha ayrıntılı, adım adım bir yaklaşım için bkz. Doğru dağıtıcı sınıfının seçilmesine ilişkin ayrıntılı kılavuz . Mevcut seçenekleri yan yana karşılaştırmak için, su bazlı dispersant ürün yelpazesini keşfedin .

Toptan Su Bazlı Dağıtıcılar Üreticileri, Fabrika Çin Su Bazlı Dağıtıcı Üreticileri ve Fabrikası olarak Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd., Toptan Su Bazlı Dağıtıcılar sunmaktadır. Ürünü Görüntüle →

Sonuç

Suda dağıtıcı maddenin ne olduğunu anlamak birkaç önemli noktaya bağlıdır. Her parçacığın etrafında koruyucu bir tabaka görevi görerek pigmentlerin ve dolgu maddelerinin sürekli su fazında ayrı kalmasını sağlar. Üç adımda çalışır: parçacık yüzeyinin ıslatılması, kesme altında dağılmanın desteklenmesi ve parçacıkların yeniden kümelenmeye karşı stabilize edilmesi. Su bazlı kaplamalarda sterik stabilizasyon genellikle elektrostatik itmeye göre daha güvenilirdir çünkü pH değişimlerine ve elektrolit müdahalesine karşı dayanıklıdır. Ve doğru seçim, pigment yüzey kimyasına, reçine uyumluluğuna, uygulama taleplerine ve doğrulanmış dozaj testine bağlıdır.

Dispersiyon kalitesi, bir formülatörün depolama stabilitesi, görünümü ve maliyeti konusunda sahip olduğu en güçlü kaldıraçlardan biridir. Su bazlı bir formülde çökelme, yüzme veya zayıf renk oluşumu sorunu varsa ilk bakılacak yer dispersiyon maddesidir.