01 Pendahuluan
Pengental adalah sejenis aditif reologi, yang tidak hanya dapat menebalkan lapisan dan mencegah kendur selama konstruksi, tetapi juga memberikan lapisan dengan sifat mekanik yang sangat baik dan stabilitas penyimpanan. Pengental memiliki karakteristik dosis kecil, penebalan yang jelas dan penggunaan yang nyaman, dan banyak digunakan dalam pelapis, obat -obatan, pencetakan dan pewarnaan, kosmetik, aditif makanan, pemulihan minyak, pembuatan kertas, pemrosesan kulit dan industri lainnya.
Pengental dibagi menjadi sistem berbasis air dan air sesuai dengan sistem penggunaan yang berbeda, dan sebagian besar pengental adalah senyawa polimer hidrofilik.
Saat ini, ada banyak jenis pengental yang tersedia di pasaran. Menurut komposisi dan mekanisme aksi, mereka terutama dibagi menjadi empat jenis: pengental, selulosa, poliakrilat dan penebalan poliuretan asosiatif.
02 Klasifikasi
pengental selulosa
Penebalan selulosa memiliki riwayat penggunaan yang panjang dan ada banyak varietas, termasuk metil selulosa, karboksimetil selulosa, hidroksietil selulosa, hidroksipropil metil selulosa, dll., Yang dulunya merupakan arus utama pengental. Yang paling umum digunakan adalah hidroksietil selulosa.
Mekanisme Penebalan:
Mekanisme penebalan dari pengental selulosa adalah bahwa rantai utama hidrofobik dan molekul air di sekitarnya dikaitkan melalui ikatan hidrogen, yang meningkatkan volume cairan polimer itu sendiri dan mengurangi ruang untuk pergerakan bebas partikel, sehingga meningkatkan viskositas sistem. Viskositas juga dapat ditingkatkan melalui keterjeratan rantai molekuler, menunjukkan viskositas tinggi pada geser statis dan rendah, dan viskositas rendah pada geser tinggi. Ini karena pada laju geser statis atau rendah, rantai molekul selulosa dalam keadaan tidak teratur, membuat sistem ini sangat kental; Sementara pada laju geser yang tinggi, molekul -molekul diatur dengan cara yang tertib sejajar dengan arah aliran, dan mudah digeser satu sama lain, sehingga viskositas sistem turun.
Pengental poliakrilik
Pengental asam poliakrilat, juga dikenal sebagai Alkali pembengkakan pengental (ASE), umumnya merupakan emulsi yang dibuat oleh asam akrilik (meth) akrilik dan etil akrilat melalui polimerisasi tertentu.
Struktur umum pengental alkali-sandan adalah:
Mekanisme Penebalan: Mekanisme penebalan penebalan asam poliakrilat adalah bahwa pengental larut dalam air, dan melalui tolakan elektrostatik sesama jenis ion karboksilat, rantai molekul memanjang dari bentuk heliks ke bentuk batang, sehingga meningkatkan viskositas fase air. Selain itu, ini juga membentuk struktur jaringan dengan menjembatani antara partikel lateks dan pigmen, meningkatkan viskositas sistem.
Pengental poliuretan asosiatif
Pengental poliuretan, disebut sebagai heur, adalah polimer yang larut dalam air poliuretan yang dimodifikasi oleh kelompok hidrofobik, yang termasuk pengental asosiatif non-ionik. Heur terdiri dari tiga bagian: kelompok hidrofobik, rantai hidrofilik dan kelompok poliuretan. Kelompok hidrofobik memainkan peran asosiasi dan merupakan faktor penentu untuk penebalan, biasanya oleyl, octadecyl, dodecylphenyl, nonylphenol, dll. Rantai hidrofilik dapat memberikan stabilitas kimia dan stabilitas viskositas, yang biasa digunakan adalah polieter, seperti polioksietilen dan turunannya. Rantai molekuler Heur diperluas oleh gugus poliuretan, seperti IPDI, TDI dan HMDI.
Mekanisme Penebalan:
1) ujung hidrofobik dari molekul yang berhubungan dengan struktur hidrofobik seperti partikel lateks, surfaktan, dan pigmen untuk membentuk struktur jaringan tiga dimensi, yang juga merupakan sumber viskositas geser tinggi;
2) Seperti surfaktan, ketika konsentrasi saat ini lebih tinggi dari konsentrasi misel kritis, misel terbentuk, dan viskositas geser tengah (1-100S-1) terutama didominasi olehnya;
3) Rantai hidrofilik molekul bekerja pada ikatan hidrogen molekul air untuk mencapai hasil penebalan.
Pengental anorganik
Penebalan anorganik terutama termasuk karbon putih berkibar hitam, natrium bentonit, bentonit organik, tanah diatom, attapulgit, saringan molekul, dan gel silika.
Mekanisme Penebalan:
Di sini, mengambil bentonit organik sebagai contoh, mekanisme reologisnya adalah sebagai berikut:
Bentonit organik biasanya tidak ada dalam bentuk partikel primer, tetapi umumnya merupakan agregat dari beberapa partikel. Partikel primer dapat diproduksi melalui proses pembasahan, penyebaran dan aktivasi, membentuk efek thixotropik yang efisien.
Dalam sistem kutub, aktivator kutub tidak hanya menyediakan energi kimia untuk membantu bentonit organik bubar, tetapi juga air yang terkandung di dalamnya bermigrasi ke gugus hidroksil di tepi serpihan bentonit untuk terbentuk. Lihat, melalui menjembatani molekul air, bentonit yang tak terhitung jumlahnya serpihan membentuk struktur gel, dan rantai hidrokarbon pada permukaan serpihan menebalkan sistem dan menghasilkan efek thixotropik melalui kemampuan pelarutan yang kuat. Di bawah aksi kekuatan eksternal, struktur dihancurkan dan viskositas berkurang, dan kekuatan eksternal kembali ke keadaan asli. viskositas dan struktur.
03 Aplikasi
Penebalan selulosa pengental selulosa memiliki efisiensi penebalan yang tinggi, terutama untuk penebalan fase air; Ini memiliki beberapa batasan pada pelapis dan banyak digunakan; Ini dapat digunakan dalam kisaran pH yang luas. Namun, ada kelemahan seperti leveling yang buruk, lebih banyak percikan selama pelapisan roller, stabilitas yang buruk, dan rentan terhadap degradasi mikroba. Karena memiliki viskositas rendah di bawah geser tinggi dan viskositas tinggi di bawah geser statis dan rendah, viskositas meningkat dengan cepat setelah pelapisan, yang dapat mencegah kendur, tetapi di sisi lain, itu menyebabkan leveling yang buruk.
Penebalan asam poliakrilat penebalan asam poliakrilat memiliki sifat penebalan dan leveling yang kuat, stabilitas biologis yang baik, tetapi sensitif terhadap nilai pH dan ketahanan air yang buruk.
Struktur asosiatif pengental poliuretan asosiatif dihancurkan di bawah aksi gaya geser, dan viskositas berkurang. Ketika gaya geser menghilang, viskositas dapat dipulihkan, yang dapat mencegah fenomena SAG dalam proses konstruksi. Dan pemulihan viskositasnya memiliki histeresis tertentu, yang kondusif untuk leveling film pelapis. Massa molekul relatif (ribuan hingga puluhan ribu) penebalan poliuretan jauh lebih rendah daripada massa molekul relatif (ratusan ribu hingga juta) dari dua jenis pengental pertama, dan tidak akan mempromosikan percikan. Kelarutan air yang tinggi dari pengental selulosa akan mempengaruhi ketahanan air dari film pelapis, tetapi molekul pengental poliuretan memiliki gugus hidrofilik dan hidrofobik, dan gugus hidrofobik memiliki afinitas yang kuat dengan matriks film pelapis, dapat meningkatkan resistansi air dari film pelapisan. Karena partikel lateks berpartisipasi dalam asosiasi, tidak akan ada flokulasi, sehingga film pelapis bisa halus dan memiliki kilau tinggi.
Penebalan bentonit berbasis air anorganik penebalan memiliki keunggulan penebalan yang kuat, thixotropy yang baik, berbagai adaptasi nilai pH, dan stabilitas yang baik. Namun, karena bentonit adalah bubuk anorganik dengan penyerapan cahaya yang baik, ia dapat secara signifikan mengurangi kilau permukaan film pelapis dan bertindak seperti agen anyaman. Oleh karena itu, saat menggunakan bentonit dalam cat lateks yang mengkilap, perhatian harus diberikan untuk mengendalikan dosis. Nanoteknologi telah menyadari skala nano partikel anorganik, dan juga diberkahi pengental anorganik dengan beberapa sifat baru.
Waktu posting: Feb-22-2025