Добавки для производства ЛКМ
.pdf
Диспергаторы
Свойства ЛКМ
более насыщенный цвет
повышение блеска
улучшение совместимости
Процесс производства
улучшение смачивания пигмента
повышение эффективности перетира
контроль вязкости
Характеристики рецептуры
увеличение пигментоемкости
предотвращение выцветания
улучшение реологических свойств
улучшение экономических показателей
31
Диспергаторы
Теория механизма стабилизации
Электростатическое Отталкивание |
Стерическое Отталкивание |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
электрические заряды на поверхности частиц |
ОР полимерные цепи закрепленные |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
модель двойного электрического слоя |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
на поверхности частиц |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
+ |
+ |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ + |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
+ + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
repulsive force |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
repulsive force |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(osmotic pressure) |
|
Модель более типична для ВД систем, |
Механизм эффективен для ВД и ОР |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
менее - для ОР систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
систем |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стабильность может быть нарушена |
Наиболее устойчивый механизм |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
высокой концентрацией солей |
стабилизации |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
32
Диспергаторы
Теория
Низкомолекулярные диспергаторы |
Высокомолекулярные диспергаторы |
•структура ПАВ |
•большое число анкорных групп на полимерной |
•малое число анкорных групп |
цепи |
•мало эффективны для органических |
•способность адсорбироваться на поверхность |
пигментов |
органических пигментов |
•эффективны для органических пигментов, повышают насыщенность цвета,
предотвращают флокуляцию
Факторы эффективности диспергаторов
•количество анкорных групп (адсорбционная способность)
•наличие боковых цепей (совместимость и стерически затрудненный эффект)
•строение полимера (произвольный, блок или привитой) |
|||
смачиватель |
произвольный |
блок |
|
(ПАВ) |
|||
сополимер |
сополимер |
||
|
|||
меньшая эффективность Поверхность пигмента
33
Диспергаторы
Расчет количества
Органические пигменты
Расчет количества диспергатора производится на основе показателя ВЕТ (удельной площади поверхности пигмента,
м²/г)
–Green, Blue, Violet: 25% от значения BET
–Red, Orange, Yellow: 50% от значения BET
Пример: Irgalite Blue PG (BET = 57м2/г)
–25% x 57 = 14,25% активного в-ва диспергатора на пигмент
Пример: Irgazin Yellow 3RLTN (BET = 27м2/г)
–50% x 27 = 13,50% активного в-ва диспергатора на пигмент
34
Диспергаторы
Расчет количества
Неорганические пигменты
Расчет производится на основе показателя маслоемкости пигмента/наполнителя
–10% от показателя маслоемкости
Пример: Kronos 2310 (маслоемкость = 16г/100г)
–10% x 16 = 1,6% активного в-ва диспергатора на пигмент
35
Универсальные пигментные пасты на основе Laropal A81 и диспергаторов
Efka® 4300 Efka 4330 Efka 4340
Efka® 4300 / 4330 / 4340 - высокомолекулярные диспергаторы, полученные запатентованным методом контролируемой полимеризацией свободных радикалов
Ключевые характеристики:
•Высокоэффективное смачивание и стабилизация пигментов, насыщенность цвета в покрытии
•Рекомендуются для органических/неорганических пигментов, в т.ч. для сажи
•Efka 4330 - для производства пигментных паст с совместимостью широкого спектра систем
•Efka 4300 и Efka 4340 - для получения улучшенных свойств для некоторых систем и пигментов
36
Efka® 4330 & Laropal A81
Chroma
Улучшение реологии
Viscosity RMPC Kronos 2310 (67%)
Brookfield spindle 4
|
25000 |
|
20000 |
(cP) |
15000 |
Viscosity |
10000 |
|
5000
0 |
|
|
EFKA-4330 |
|
Competitive Material A |
Competitive Material B |
|
|
||||
|
5 rpm |
50 rpm |
|
5 rpm (after 1 week 50°) |
50 rpm (after 1 |
week 50°) |
|
||||
50 disp: 16% Efka® 4330 |
50 Disp.: 16% Comp A |
50 disp: 16% Comp B |
|
||||||||
45 |
|
|
|
|
45 |
|
|
45 |
|
|
|
40 |
|
|
|
|
40 |
|
|
40 |
|
|
Улучшение цветопередачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NC |
|
35 |
|
|
|
|
35 |
|
|
35 |
|
2K PU |
|
|
|
|
|
|
|
|
TPA |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
30 |
|
|
|
|
30 |
|
|
30 |
|
Alkyd/mel |
|
|
|
|
|
|
|
|
Epoxy |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c) |
25 |
|
|
|
|
25 |
|
|
25 |
|
LOA |
|
234 |
236 |
238 |
|
234 236 238 |
234 |
236 238 |
240 |
||||
232 |
240232 |
240232 |
|||||||||
Green Hue red
37
Диспергаторы Efka® в ОР пигментных пастах с высокой концентрацией сажи
Efka® 4310
Efka® 4320
высокомолекулярные диспергаторы, полученные методом полимеризации свободных радикалов (CFRP),
применяется при производстве высококачественных промышленных ПК на основе растворителей
38
Диспергаторы Efka®
Рецептура ОР пигментной пасты на основе акриловой смолы и сажи FW200
|
Black |
|
|
Колор Индекс |
PBk 7 |
Тип пигмента |
High Color Carbon Black |
Показатель BET (м2/г) |
прим. 250 |
Рецептура пигментной пасты: |
|
ОР смола для диспергирования (полиакрилат, с.о. 50 %) |
|
46.8 г |
|
|
|
Диспергатор (с.о. 50 %) |
7.2 г |
|
|
Пигмент Bk7 |
8.0 г |
|
|
Ксилол / Бутилацетат 1:1 |
38.0 г |
Всего |
100.0 г |
Кол-во активного в-ва диспергатора на кол-во пигмента |
30% |
3939
Диспергаторы Efka® в системе |
|
|
|
||||
ОР акрилат & сажа FW200 |
|
|
|
||||
|
Реологический профиль пигментной пасты на основе сажи |
|
|||||
|
|
СМПП для ОР акрилового ПК, 8% пигмента |
|
|
|||
10000000 |
|
|
|
32500-2-FW200 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Comp. A @ 35% DOP |
A-S32500 |
|
|
|
|
|
|
ƒ = f (Á) |
||
|
|
|
|
|
BYK-161-1-FW200 |
||
1000000 |
|
|
|
Comp. B @ 35% DOP |
B-DB 161 |
||
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
|||
|
|
|
|
|
BYK-2001-1-FW200C-DB 2001 |
||
|
|
|
|
|
Comp.C @ 35% DOP |
|
|
|
|
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
|
|
|
|
|
|
CGPS-210-1-FW200 |
||
|
|
|
|
|
Efka 4310 @ 30% DOP |
|
|
|
100000 |
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
|
[mPas] |
|
|
|
Efka 4320CGPS@ 30%-221DOP -1-FW200 |
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
||
|
|
|
|
Efka-4061 @ 35% DOP |
|
||
|
|
|
|
EFKA-4061-2-FW200 |
|||
|
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
||
10000 |
|
|
|
Efka-4340 @ 30% DOP |
|
||
|
|
|
|
|
|||
ƒ |
|
|
|
|
EFKA-4340-1-FW200 |
||
|
|
|
|
ƒ = f (Á) |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
100 |
0.10 |
1.00 |
10.00 |
100.00 |
1000.00 |
|
|
0.01 |
||||||
|
|
|
Á |
[1/s] |
|
|
|
|
|
Наименьшая вязкость пасты при применении Efka® 4320 |
|||||
DOP,HAAKEDispersantRh oWin 3.on30.0000Pigment
40