Mở một thùng sơn đã để trong kho ba tháng, bạn có thể thấy dưới đáy có một lớp bột màu cứng và dày đặc. Việc phân tán lại cặn lắng đó sẽ gây lãng phí thời gian, có thể để lại các cục trên lớp phủ và là khiếu nại phổ biến về chất lượng trong ngành sơn. Chất chống lắng đọng là chất phụ gia chức năng giúp ngăn ngừa vấn đề này: nó giữ bột màu, chất độn và các hạt rắn khác lơ lửng trong công thức chất lỏng, do đó sơn vẫn đồng nhất từ ngày bảo quản đầu tiên cho đến lần sử dụng cuối cùng.
Chất chống lắng đọng là gì?
Chất chống lắng, còn được gọi là chất chống lắng hoặc chất huyền phù, là chất phụ gia phủ được thiết kế để ngăn chặn các hạt sắc tố và chất độn lắng xuống đáy thùng chứa trong quá trình bảo quản. Nó hoạt động bằng cách sửa đổi tính lưu biến của sơn lỏng: ở trạng thái nghỉ, công thức xây dựng cấu trúc bên trong để giữ các hạt tại chỗ; dưới tác động của việc khuấy, bơm hoặc phun, cấu trúc đó sẽ giãn ra để sơn chảy và san bằng bình thường.
Các chất chống lắng đọng không phải là chất làm đặc thông thường, mặc dù hầu hết chúng đều làm tăng độ nhớt. Mục tiêu là một mạng lưới có thể đảo ngược, đủ mạnh để hỗ trợ các chất rắn khi lớp sơn đứng yên nhưng đủ yếu để bị phá vỡ dưới lực cơ học. Nếu sơn trở nên khó đổ hoặc khó thi công thì sơn đó đã quá dày, không có cấu trúc phù hợp.
Tại sao bột màu lại lắng đọng trong sơn và chất phủ?
Lắng đọng là lực hấp dẫn tác động lên sự khác biệt về mật độ. Hầu hết các chất màu và chất độn đều đặc hơn dung dịch nhựa xung quanh nên chúng trôi xuống theo thời gian. Định luật Stokes đưa ra ba quy tắc thực tế:
- Kích thước hạt quan trọng nhất. Tốc độ lắng tỷ lệ với bình phương bán kính hạt: một hạt lớn gấp đôi sẽ lắng nhanh hơn khoảng bốn lần.
- Khoảng cách mật độ giữa hạt và chất lỏng tạo ra động lực. Các chất màu nặng như bari sunfat lắng nhanh hơn các chất màu hữu cơ nhẹ hơn.
- Độ nhớt chống lại sự lắng đọng. Môi trường càng nhớt thì bất kỳ hạt nào di chuyển qua nó càng chậm.
Nhiệt độ khuếch đại tất cả những điều này. Bảo quản ở nhiệt độ ấm làm giảm độ nhớt và tăng chuyển động phân tử; kho lạnh có thể kích hoạt quá trình keo tụ sắc tố. Đây là lý do tại sao một công thức có thể ổn định trong nhiều tháng ở điều kiện khí hậu ôn hòa nhưng vẫn tạo thành cặn cứng sau một mùa nắng nóng trong nhà kho không được điều hòa.
Các chất chống lắng đọng hoạt động như thế nào?
Các chất chống lắng hoạt động thông qua ba cơ chế và hầu hết các sản phẩm thương mại đều kết hợp ít nhất hai cơ chế.
Đầu tiên và quan trọng nhất là sự hình thành mạng ba chiều. Nhiều tác nhân xây dựng một cấu trúc lỏng lẻo, giống như cái lồng trong chất lỏng. Ở trạng thái nghỉ, mạng lưới này bẫy các hạt sắc tố và giữ chúng ở đúng vị trí; khi khuấy hoặc bơm, nó bị phân hủy và độ nhớt giảm xuống; khi lực cắt dừng lại, nó sẽ xây dựng lại. Hành vi thuận nghịch này được gọi là tính xúc biến , và đó là lý do tại sao sơn có công thức tốt có thể dày trong hộp nhưng vẫn có thể phun, chải và san phẳng một cách trơn tru.
Cơ chế thứ hai là tăng độ nhớt cắt thấp. Một số tác nhân làm cho chất lỏng có khả năng chống chảy cao với tốc độ cắt rất thấp, do đó các hạt hầu như không di chuyển trong nhiều tháng bảo quản. Hãy nghĩ về một hạt giống lơ lửng trong mật ong: nó vẫn đặc hơn, nhưng môi trường ngăn cản nó đi đâu cả.
Cơ chế thứ ba là hấp phụ lên bề mặt hạt. Các chất polyme bám vào bề mặt sắc tố và tạo thành một lớp bảo vệ làm tăng thể tích hiệu quả của hạt và ngăn chặn việc đóng gói chặt chẽ. Ngay cả khi xảy ra lắng đọng, trầm tích vẫn mềm và lỏng, và khuấy trộn trong thời gian ngắn sẽ phân tán lại nó.
Các hệ thống hiệu suất cao thường kết hợp cơ chế thứ nhất và thứ ba: tác nhân neo vào bề mặt hạt bằng một đầu trong khi phần còn lại của phân tử tham gia vào mạng lưới. Kết quả là sự hỗ trợ vật lý cộng với khả năng tái phân tán lâu dài.
Các loại chất chống lắng đọng chính
Các chất chống lắng đọng được chia thành ba nhóm lớn — vật liệu vô cơ, sáp hữu cơ và polyme — với các sản phẩm tổng hợp kết hợp các nhóm ngày càng phổ biến.
Tác nhân vô cơ: silica bốc khói và đất sét hữu cơ. Silica bốc khói tạo thành mạng lưới ba chiều thông qua liên kết hydro giữa các nhóm silanol bề mặt. Nó hoạt động đặc biệt tốt trong các hệ dung môi phân cực. Sét hữu cơ, đặc biệt là bentonit hữu cơ, hoạt động bằng cách bóc các lớp đất sét thành các tấm mỏng tạo nên mạng lưới thixotropic. Chúng là đặc trưng của các loại sơn công nghiệp dựa trên dung môi: hiệu quả, kinh tế và tương thích với hầu hết các hệ thống nhựa.
Sáp hữu cơ: sáp polyamit và polyetylen. Sáp polyamit là chất chuẩn trong sơn gốc dung môi: nó phồng lên khi đun nóng trong dung môi và tạo thành mạng lưới sợi khi nguội. Kết quả là hiệu quả chống lắng đọng mạnh mẽ với tương đối ít ảnh hưởng đến việc san lấp mặt bằng. Sáp polyetylen, thường được cung cấp dưới dạng bột micronized, tạo ra cấu trúc mềm hơn và thường xuất hiện trong mực in và hoàn thiện công nghiệp.
Tác nhân polyme: ete cellulose và chất làm đặc liên kết. Các ete cellulose như ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC) làm đặc các công thức gốc nước và giữ sắc tố lơ lửng thông qua sự kết hợp giữa tăng độ nhớt và hình thành mạng lưới. Chất làm đặc liên kết polyurethane và chất làm đặc nhũ tương acrylic thực hiện công việc tương tự trong các loại sơn gốc nước hiện đại và để công thức tạo hình định hình toàn bộ hồ sơ lưu biến thay vì thêm một chức năng riêng biệt. Đối với công thức nước, Chất chống lắng gốc nước DH6930S từ Suzhou Qingtian là một lựa chọn loại polyme đại diện được thiết kế để sử dụng trực tiếp trong các lớp phủ cao su và khả năng khử nước.
Nhà cung cấp, nhà máy sản xuất chất chống lắng đọng gốc nước DH-6930S tùy chỉnh - Tô Châu Qing Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. là nhà cung cấp và nhà máy sản xuất chất chống lắng đọng gốc nước DH-6930S của Trung Quốc, chi tiết: Chất thixotr... Xem sản phẩm → Các tác nhân tổng hợp và chức năng hóa. Các sản phẩm hỗn hợp kết hợp các hạt vô cơ, sáp hữu cơ và chất phân tán polyme trong một chất phụ gia duy nhất để giải quyết một số vấn đề cùng một lúc, chẳng hạn như chống lắng bằng lớp phủ chống chảy xệ hoặc thảm có kiểm soát. Chúng phù hợp với các công thức có nhiều mục tiêu hiệu quả và có giới hạn cho việc bổ sung riêng biệt.
Chất chống lắng đọng gốc dung môi và gốc nước
Môi trường hóa học của sơn gốc dung môi về cơ bản khác với môi trường của hệ sơn gốc nước và sự khác biệt đó quyết định việc lựa chọn chất chống lắng.
Hệ thống dựa trên dung môi. Sét hữu cơ, sáp polyamit và silic bốc khói là những lựa chọn đã được thiết lập. Sét hữu cơ cần một chất kích hoạt phân cực và lực cắt vừa đủ để tẩy tế bào chết. Sáp polyamit phải đạt đến nhiệt độ kích hoạt trong quá trình nghiền để phồng lên và hình thành mạng lưới của chúng. Silica bốc khói đòi hỏi năng lượng phân tán cao để phá vỡ các chất kết tụ trước khi nó có thể tạo thành mạng lưới. Tất cả đều được chứng minh, tuy nhiên mỗi yêu cầu điều kiện quy trình cụ thể. Các nhà xây dựng công thức đang tìm kiếm một sản phẩm được tối ưu hóa sẵn sàng cho lớp phủ gốc dung môi có thể đánh giá Chất chống lắng DH6900 cho hệ thống dựa trên dung môi .
Nhà cung cấp, nhà máy đại lý chống lắng DH-6900 tùy chỉnh - Mate mới Tô Châu Qingtian Công ty TNHH Vật liệu mới Tô Châu Qingtian là nhà cung cấp và nhà máy sản xuất chất chống lắng đọng DH-6900 của Trung Quốc, chi tiết: Hình thành cấu trúc mạng gel ... Xem sản phẩm → Hệ thống dựa trên nước. Khả năng tương thích với nước là ưu tiên hàng đầu. Chất làm đặc polyurethane liên kết, chất làm đặc acrylic có khả năng trương nở bằng kiềm, ete xenlulo và nhũ tương sáp phân tán trong nước là những lựa chọn thông thường. Các tác nhân này tương tác trực tiếp với pha nước liên tục và thường mang lại toàn bộ đặc tính lưu biến của sơn thay vì chỉ có tác dụng chống lắng. Trong thực tế, chất làm đặc và chất chống lắng đọng trong công thức gốc nước thường là cùng một sản phẩm. Điểm khởi đầu thực tế là giải pháp chống lắng đọng gốc nước từ Tô Châu Qingtian, có nhiều loại cho các hệ thống nhựa và sắc tố khác nhau.
Nhà cung cấp, nhà máy sản xuất chất chống lắng đọng gốc nước DH-6920S tùy chỉnh - Tô Châu Qing Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. là nhà cung cấp và nhà máy sản xuất chất chống lắng đọng gốc nước DH-6920S của Trung Quốc, chi tiết: Chất thixotr... Xem sản phẩm → | Cân nhắc | Hệ thống dựa trên dung môi | Hệ thống dựa trên nước |
|---|---|---|
| Các loại đại lý điển hình | Organoclay, sáp polyamit, silica bốc khói | Chất làm đặc liên kết PU, chất làm đặc acrylic, ete xenlulo, nhũ tương sáp |
| Phương pháp kích hoạt | Chất kích hoạt nhiệt, cắt hoặc cực | Phân tán đơn giản; một số loại acrylic cần điều chỉnh độ pH |
| Liều lượng điển hình (tổng trọng lượng sữa công thức) | 0,2% – 2,0% | 0,1% – 2,0% |
| Rủi ro chính | Kích hoạt kém gây ra cấu trúc yếu | Quá dày hoặc tạo bọt trong quá trình kết hợp |
| Tác động thuộc tính phim | Thấp nếu được phân tán hợp lý | Có thể ảnh hưởng đến độ bóng và khả năng chống nước ở liều lượng cao hơn |
Cách chọn chất chống lắng phù hợp cho công thức của bạn
Sự lựa chọn bắt đầu với hệ thống, không phải với chất phụ gia. Hãy xem qua danh sách kiểm tra này trước khi so sánh các sản phẩm:
- Loại hệ thống nhựa. Mỗi công thức chứa dung môi, nước và không dung môi đều hạn chế danh sách các họ tác nhân tương thích. Đất sét hữu cơ sẽ không hoạt động tốt trong acrylic gốc nước; chất làm đặc polyurethane sẽ tạo ra ít cấu trúc trong hệ dung môi béo.
- Đặc tính sắc tố và chất độn. Mật độ, kích thước hạt và hình dạng quyết định cường độ của động cơ lắng. Các chất màu mật độ cao như bari sunfat và kẽm photphat cần hỗ trợ chống lắng mạnh hơn các chất màu hữu cơ nhẹ hơn.
- Hồ sơ lưu biến mục tiêu. Quyết định xem sơn nên là chất thixotropic, giả nhựa hay gần Newton. Chất chống lắng là tác nhân chính tạo nên đặc tính này và phải được chọn cùng với chất làm đặc và chất phân tán.
- Khả năng tương thích với các chất phụ gia khác. Chất phân tán làm thay đổi bề mặt hạt và có thể tăng cường hoặc làm suy yếu mạng lưới chống lắng; chất làm phẳng và chất khử bọt cũng có thể gây trở ngại. Kiểm tra gói phụ gia đầy đủ sớm.
- Yêu cầu về hiệu suất của phim. Khi độ bóng và độ mịn là quan trọng, hãy chọn chất có ảnh hưởng tối thiểu đến việc san phẳng. Khi lớp phủ được áp dụng ở độ dày màng cao, chất chống lắng cũng phải có khả năng chống võng.
- Điều kiện lưu trữ và hậu cần. Kho nhiệt độ cao, thời gian vận chuyển dài và độ rung làm tăng tốc quá trình lắng. Một đại lý hầu như không vượt qua được các cuộc kiểm tra bảo quản trong phòng thí nghiệm có thể thất bại trong điều kiện chuỗi cung ứng thực tế.
Hãy áp dụng khuôn khổ này trước, sau đó đánh giá từng sản phẩm. Để so sánh các lựa chọn được pha chế trên cả hệ thống dung môi và nước, hãy duyệt qua dòng sản phẩm chất chống lắng .
Lời khuyên về liều lượng và kết hợp chất chống lắng
Liều lượng dành riêng cho từng sản phẩm, nhưng phạm vi tham chiếu chung của ngành là 0,1% đến 3,0% trọng lượng của tổng công thức; hầu hết các chất chống lắng đọng hoạt động ở mức 0,2% đến 1,5% trong phạm vi đó. Việc vượt quá khuyến nghị của nhà cung cấp có thể gây ra hiện tượng sơn quá dày, san phẳng kém, giảm độ bóng hoặc khó bơm và sơn.
Phương pháp kết hợp quan trọng như liều lượng:
- Thêm chất chống lắng trong giai đoạn phân tán sắc tố, trước khi lắng xuống, để nó chịu lực cắt cao nhất trong quá trình.
- Đối với các loại sáp kích hoạt bằng nhiệt độ, hãy đạt và giữ nhiệt độ kích hoạt do nhà cung cấp chỉ định đủ lâu để phồng lên hoàn toàn.
- Đối với sét hữu cơ, thêm chất kích hoạt phân cực theo tỷ lệ khuyến nghị; không có nó, đất sét sẽ không bong ra và mạng lưới sẽ không phát triển.
- Đối với chất làm đặc liên kết gốc nước, hãy pha loãng sản phẩm trước khi thêm vào và điều chỉnh độ pH khi loại sản phẩm yêu cầu.
- Trộn trước bột silic hoặc sáp bốc khói với nhựa hoặc dung môi trước khi nạp vào máy nghiền để tránh bị vón cục.
- Xác minh mọi kết hợp mới bằng bài kiểm tra độ ổn định khi lưu trữ; bốn tuần ở 50°C là quy trình sàng lọc phổ biến.
Liều lượng và quy trình cuối cùng phải được xác nhận dựa trên bảng dữ liệu kỹ thuật của nhà cung cấp và được xác nhận trên sơn của chính bạn. Chất chống lắng tương tác với nhựa, bột màu, chất phân tán và dung môi cùng một lúc; chỉ có thử nghiệm bảo quản thực tế trên công thức thực tế mới chứng minh được sự lựa chọn.
Làm việc với nhà cung cấp chất chống lắng đọng đáng tin cậy
Chất chống lắng hiếm khi hoạt động một mình. Nó kết hợp với chất phân tán, chất làm đặc, chất khử bọt và chất làm phẳng; hiệu suất của nó phụ thuộc nhiều vào hướng dẫn kỹ thuật của nhà cung cấp cũng như thành phần hóa học của sản phẩm. Khi đánh giá một nhà cung cấp, hãy tìm dòng sản phẩm bao gồm cả hệ thống dựa trên dung môi và nước, hỗ trợ kỹ thuật ở cấp độ công thức và sẵn sàng giúp chẩn đoán các vấn đề về độ ổn định khi bảo quản thay vì chỉ bán một thùng phụ gia khác.
Công ty TNHH Vật liệu mới Tô Châu Qingtian cung cấp các giải pháp chống lắng đọng cho cả lớp phủ gốc dung môi và nước, với các cấp độ được thiết kế để kết hợp đơn giản và hiệu suất ổn định. Nếu bạn đang xử lý vấn đề lắng đọng sắc tố, cặn cứng hoặc độ nhớt không ổn định, trước tiên hãy xem lại dòng sản phẩm có sẵn, sau đó thảo luận về quy trình thử nghiệm với nhóm kỹ thuật trước khi mở rộng quy mô.