Melyek a nedvesítőszerek alapelvei és alkalmazásai?
Gyors válasz: A gyakorlati adalékanyag-döntés a pontos hibával kezdődik: habzás, rossz nedvesedés, kráterek, homály vagy instabilitás. A legjobb termék általában az, amelyik a legbiztonságosabb kompatibilitási ablak mellett oldja meg az adott hibát.
I. A nedvesítőszer fogalma
A nedvesítőszer molekulaszerkezetének alapvető jellemzője, hogy a molekula egyik végén egy hidrofil csoport (láncszegmens), a másik végén pedig a kémiai anyag hidrofób csoportja (láncszegmens) található. Általánosságban ez azt jelenti, hogy a molekulák hidrofilek, illetve hidrofóbok.
Ha a gyanta vízbázisú gyanta, akkor a nedvesedési mechanizmust (főleg a vízbázisú gyanták esetében) a következőképpen értelmezem:
Mechanizmus: A vízbázisú gyanta bevonata a hordozó felületén, a nedvesítőszer egy része a bevonat alján van, amely érintkezik a nedvesítendő felülettel, a lipofil láncszegmensek adszorbeálódnak a szilárd felületen, és a hidrofil csoportok kifelé nyúlnak a vízbe. A víz és a hordozó közötti kapcsolat a víz és a nedvesítőszer hidrofil csoportjai közötti kapcsolattá alakul, szendvicsszerkezetet képezve, amelyben a nedvesítőszer a középső réteg. A vízfázis könnyebben terjed, hogy elérje a nedvesítés célját. Egy másik része a nedvesítőszer, létezik a folyadék felületén, a hidrofil csoportja kiterjed a folyékony vízre, hidrofób csoportok kitéve a levegőnek, az egy molekula réteg kialakulása, csökkenti a bevonat felületi feszültségét, ami a bevonat jobb nedvesítését eredményezi a szubsztrátumon, a nedvesítés céljának elérése érdekében.
Másodszor, mi a folyadék nedvesítési teljesítménye
A nedvesedési teljesítmény a folyékony anyagok szilárd anyagokhoz való affinitását méri. A teljesítmény fő formái: a, a nedvesítés szilárd felületén; b, a terjedés szilárd felületén; c, a penetráció szilárd felületén.
Egyszerűen fogalmazva, a folyadék jó nedvesítő tulajdonságai könnyen elterjednek a szilárd felületen, könnyen behatolnak a rés szilárd felületére.
Harmadszor, a folyadék nedvesedési teljesítményének hatása a belső tényezőre
A nedvesítési teljesítmény egy relatív kifejezési forma, vagyis maga a folyadék és a szilárd anyag jellemzői, amelyek közül a legfontosabb a folyadék és a szilárd anyag felületi feszültségének relatív mérete. Minél kisebb a folyadék felületi feszültsége, minél nagyobb a szilárd anyag felületi feszültsége, annál jobb a folyadék nedvesítési teljesítménye a szilárd anyagon, a folyadék képes lesz jól elterülni a szilárd felületen.
Negyedszer, a folyadék nedvesítési képességének mérése
A folyadék nedvesítő képességének mérete a folyadék szilárd felületen való elterjedésére használható, a θ érintkezési szög kialakulásának mérésére. Minél kisebb a θ érintkezési szög, annál jobb a folyadék nedvesedési teljesítménye a szilárd felületen, θ egyenlő nullával, a legjobb nedvesedési teljesítmény. Ahol θ = 90 ° fontos paraméter, mert θ 90 °, a folyadék már nem lehet szilárd felület spontán terjedő nedvesítése.
Az érintkezési szög a következő képlettel számítható ki: cosθ= (γs-γsl)/γl
ahol:
γs a szilárd anyag felületi feszültsége.
γl a folyadék felületi feszültsége.
γsl a folyadék és a szilárd felület közötti határfelületi feszültség. A γsl nagyon kicsi a γs és γl értékekhez képest, és a számítások során néha figyelmen kívül hagyható.
A nedvesedési teljesítmény mérésére szolgáló θ érintkezési szög mellett a nedvesedési képesség nagyságának jelzésére a terjedési együttható is használható. Fizikai jelentősége egy bizonyos mennyiségű folyadék esetében a szilárd felület nedvesedési felületében lehet, amelyet cm2/g-ban fejezünk ki. Minél jobb a folyadék nedvesítési teljesítménye, annál nagyobb a nedvesedési felület. A terjedési együttható S-ben kifejezve a képlet a következő: S = γs - γsl - γl; ha S nagyobb, mint nulla, akkor a folyadék spontán a szilárd felület nedvesedésébe kerülhet.
V. A nedvesítő képességet befolyásoló tényezők
1, a folyadék és a nedvesített szilárd anyag kémiai szerkezete és összetétele. Elsősorban a felületi feszültség méretét befolyásolja, és befolyásolja a nedvesítő képességet.
2, a szilárd felület érdessége. Például, θ 90 °, a felületi érdesség növeli az érintkezési szöget nagyobb lesz és nehezen nedvesedik.
3, a szilárd felületek szennyeződésének mértéke. A szilárd felületek szennyezettsége általában nem kedvez a nedvesedésnek. Tehát az aljzatot a bevonás előtt fertőtleníteni kell.
4, felületaktív anyag. A felületaktív anyagok hozzáadása a folyadékhoz hatékonyan csökkentheti a felületi feszültséget és megkönnyítheti a nedvesedést.
5、A hőmérséklet közvetlen hatással van az anyag felületi feszültségére, amit a gyakorlati munkában figyelembe kell venni.
Hatodszor, az elmélet alkalmazása
A fenti alapelméletből arra lehet következtetni, hogy a bevonat felületi feszültségétől függ, hogy a bevonat képes-e nedvesítő hatást kifejteni a hordozón. Ha a bevonat felületi feszültsége egyenlő vagy kisebb, mint a szilárd szubsztrátum felületi feszültsége, akkor a bevonat jól elterül a szilárd felületen.
In practice, there is also a measure of the choice of wetting agent, and formulators often compare CHLUMIWE 3280 Wetting Agent és CHLUMIWE 3071 Wetting Agent when they need to reduce coating surface tension and improve substrate wetting.
VII. Közönséges anyagok felületi feszültségtáblázata
| anyag | felületi feszültség[mN/m{dyn/cm}] |
| Víz | 72.2 |
| Glikol | 48.4 |
| o-Xilol | 30 |
| Etilénglikol-monoetiléter-acetát | 28.7 |
| n-Butil-acetát | 25.2 |
| Rosin | 24 |
| n-Butanol | 24.6 |
| Metil-izobutil-keton | 23.6 |
| Metil-etil-keton | 24.6 |
| Melamin gyanta (HMMM típus) | 58 |
| Epoxigyanta (Epikote 828) | 45 |
| Metil-polimetil-akrilát | 41 |
| 65% Szójababolaj zsírsavas alkidgyanta | 37 |
| Olajmentes alkidgyanta | 47 |
| Modaflow szintezőanyag | 32 |
| Ónlemez (bevonat nélküli/bevonatú) | 35~45 |
| Foszfátkezelt acél | 40~45 |
| Alumínium | 37~45 |
| Alkidgyanta alapozó | 70 |
| Üveg | 70 |
| Polimer | Yc(达因/cm) |
| Urea-formaldehid gyanta | 61 |
| Cellulóz | 45 |
| Poliakrilnitril | 44 |
| Polietilén-oxid | 43 |
| Polietilén-tereftalát | 43 |
| Nylon 66 | 42.5 |
| Nylon 6 | 42 |
| Poliszulfon | 41 |
| Polimetil-metakrilát | 40 |
| Polivinilidén-klorid | 40 |
| Polivinil-klorid | 39 |
| Polivinil-alkohol Acetál | 38 |
| Klórszulfonált polietilén | 37 |
| Polivinil-acetát | 37 |
| Polivinil-alkohol | 37 |
| Polisztirol | 32.8 |
| Nylon 1010 | 32 |
| Polibutadién (cisz) | 32 |
| Polietilén | 31 |
| Poliuretán | 29 |
| Polivinil-klorid | 28 |
| Polyvinil-butirál | 28 |
| Butil gumi | 27 |
| Polivinilidén-klorid | 25 |
| Polydimetil-sziloxán | 24 |
| Poli-trifluor-etilén | 22 |
| Szilikon gumi | 22 |
| Poli-tetrafluor-etilén | 18.5 |
| Perfluorpropilén | 16.2 |
| Perfluoroktil-metakrilát | 10.6 |
Gyakorlati ellenőrzőlista nedvesítő, kiegyenlítő és habzásgátló adalékanyagok kiválasztásához
Az additív kiválasztás akkor a leghatékonyabb, ha a csapat először definiálja a hibát, majd szűri a kompatibilitást, a dózistartományt és a folyamatfázist. Ez gyakran sokkal megbízhatóbb, mint csak a kémiai család vagy egyetlen drámai laboreredmény alapján választani.
- A hiba, nem pedig az adalékanyag neve alapján kezdje: nedvesedési veszteség, kráter, mikrohab és instabilitás gyakran eltérő megoldásokat igényelnek még azonos formulán belül is.
- Ellenőrizze az összeférhetőséget a javasolt dózisban: a legerősebb adalékanyag még mindig rossz kereskedelmi döntés lehet, ha túl szűkre szabja a folyamatablakot.
- Tekintse át a használat állapotát: néhány termék a leginkább a darálás során hasznos, míg mások a leeresztés, a töltés vagy a végső felhordás során számítanak többet.
- Egyensúly a gyógymód, a minőség vagy a hibaellenőrzés között: a megfelelő adalékanyag orvosolja a problémát anélkül, hogy veszélyeztetné a tapadást, a fényt vagy a megjelenést.
Ajánlott termékreferenciák
- CHLUMIWE 3280: Erős nedvesítő szer referencia tintákhoz, bevonatokhoz és nehezen nedvesíthető hordozókhoz.
- CHLUMIWE 3071: Hasznos, ha széles körű alkalmazási területen szerves szilikon nedvesítési támogatásra van szükség.
- CHLUMIAG 3000: A practical leveling and anti-sticking reference in UV coating and ink-related systems.
- CHLUMIWE 3345: Gyakorlati nedvesítési és szintezési referencia, ha szélesebb felületek szabályozására van szükség.
GYIK vásárlóknak és formulálóknak
Miért van az, hogy egy olyan adalékanyag, amelyik a lombikban erőteljesnek tűnik, néha kudarcot vall a gyártásban?
Mert a nyíróerő, hőmérséklet, hordozóanyag és a teljes képlet is befolyásolhatja, hogyan teljesít az adalékanyag valós körülmények között.
Mindig a legagresszívabb adalékanyagot kell előnyben részesíteni?
Nem általában. A legjobb adalékanyag az, amelyik orvosolja a valós hibát, miközben megőrzi a legszélesebb biztonságos működési tartományt.