Apa alasan utama untuk kecepatan pengeringan pelapis berbahan dasar air?
Pengeringan cepat adalah persyaratan pelanggan yang paling sering didengar untuk pelapis yang ditularkan melalui air. Karena keunikan struktur molekulnya, yaitu ikatan hidrogen yang sangat kuat antar molekul, karakteristiknya jelas berbeda dari sebagian besar pelarut organik. Di bidang pelapis yang ditularkan melalui air, karakteristik ini terkonsentrasi pada fakta bahwa, karena panas penguapan air yang tinggi, laju penguapan air lebih dari sepuluh atau bahkan puluhan kali lebih lambat daripada pelarut pelapis umum. Selain itu, karena jumlah uap air yang signifikan di udara dan variasi musiman yang besar, laju penguapan air pun berubah-ubah. Yang terburuk, jika kelembapan relatif udara mencapai 100%, penguapan air akan berhenti, sementara pelarut non-air tidak terpengaruh oleh faktor ini.
Meskipun, pelapis yang ditularkan melalui air menghadapi tantangan teknis yang dijelaskan di atas, pelapis ini pasti akan menjadi pemain penting dalam bidang pelapisan karena sifatnya yang ramah lingkungan. Dengan upaya tak henti-hentinya dari para pekerja pelapis yang ditularkan melalui air dalam satu dekade terakhir ini, teknologi pelapisan yang ditularkan melalui air menjadi semakin matang. Berikut ini adalah diskusi tentang faktor-faktor utama yang mempengaruhi kecepatan pengeringan pelapis yang ditularkan melalui air dan langkah-langkah yang sesuai yang dapat diambil saat memformulasikan.
1. Pemilihan resin.
Seperti semua pelapis, kinerja pelapis berbahan dasar air sangat ditentukan oleh resin yang dipilih dalam formulasi. Sebagian besar resin pembentuk film yang ditularkan melalui air adalah sistem emulsi, yang mekanisme pembentukan filmnya berbeda dengan pelapis yang ditularkan melalui pelarut. Resin berbasis pelarut membentuk sistem fase tunggal dengan pelarut, dan ketika pelarut menguap, viskositas sistem meningkat hingga menjadi padat, yang merupakan proses berkelanjutan dalam hal sifat mekanik sistem. Namun, ketika volume partikel emulsi mencapai nilai kritis, sistem tiba-tiba berubah dari keadaan menjadi keadaan padat, yang merupakan proses terputus-putus. Manifestasi penuh dari pengeringan permukaan hingga kinerja film cat bergantung pada tingkat penguapan air sisa dalam sistem, interpenetrasi makromolekul dalam partikel emulsi, dan tingkat penguapan molekul kecil organik lainnya dalam sistem. Untuk mengoptimalkan sistem, resin harus dipilih dari aspek-aspek berikut saat membuat formulasi cat yang ditularkan melalui air.
a. Konten padat: Biasanya, semakin tinggi kandungan padatan emulsi, semakin dekat emulsi tersebut ke nilai kritis pengeringan permukaan, semakin cepat mengering. Namun demikian, kandungan padatan yang terlalu tinggi, juga bisa membawa serangkaian kerugian. Pengeringan permukaan yang cepat akan memperpendek interval pengecatan dan menyebabkan ketidaknyamanan dalam konstruksi. Emulsi dengan kandungan padatan yang tinggi biasanya memiliki kinerja reologi yang buruk karena jarak partikel resin yang kecil dan tidak sensitif terhadap pengental, sehingga lebih sulit untuk menyesuaikan kinerja penyemprotan atau pengecatan cat.
b. Ukuran partikel emulsi: semakin kecil partikel emulsi, semakin kecil jarak antar partikel di bawah kandungan padatan yang sama, semakin rendah nilai kritis kering tabel, semakin cepat kecepatan pengeringan. Partikel emulsi yang kecil juga akan memberikan keuntungan lain seperti sifat pembentukan film yang baik dan kilap yang tinggi.
c. Suhu transisi kaca resin (Tg): Secara umum, semakin tinggi Tg resin, semakin baik performa film akhir. Namun, untuk waktu pengeringan, trennya pada dasarnya berlawanan. resin dengan Tg tinggi biasanya perlu menambahkan lebih banyak aditif pembentuk film ke dalam formulasi untuk memfasilitasi interpenetrasi makromolekul di antara partikel emulsi dan meningkatkan kualitas film. Namun demikian, aditif pembentuk film ini membutuhkan waktu yang cukup untuk menguap dari sistem dan benar-benar memperpanjang waktu dari pengeringan permukaan hingga pengeringan penuh. Jadi, dari segi faktor Tg ini, waktu pengeringan dan performa pembentukan film sering kali bertentangan satu sama lain.
d. Struktur fase partikel emulsi: tergantung pada proses pembuatan emulsi, komposisi monomer yang sama dapat menghasilkan struktur fase partikel yang berbeda. Struktur inti-cangkang yang dikenal luas adalah salah satu contohnya. Meskipun tidak mungkin semua partikel emulsi dibuat menjadi struktur inti-cangkang, analogi kiasan ini merupakan cara bagi orang untuk memiliki pemahaman umum tentang sifat pembentuk film emulsi. Jika partikel memiliki Tg cangkang rendah dan Tg inti tinggi, sistem membutuhkan lebih sedikit aditif pembentuk film dan lebih cepat kering, tetapi kekerasan film akan terpengaruh karena fase kontinu adalah resin Tg rendah setelah pembentukan film. Sebaliknya, jika Tg cangkang partikel tinggi, sejumlah bahan pembantu diperlukan untuk pembentukan film, dan kecepatan pengeringan film akan lebih lambat dari yang pertama, tetapi kekerasan setelah pengeringan akan lebih tinggi dari yang pertama.
e. Jenis dan jumlah surfaktan: emulsi yang umum digunakan menggunakan surfaktan tertentu dalam proses pembuatannya. Surfaktan memiliki efek mengisolasi dan melindungi partikel emulsi dan memiliki pengaruh yang besar dalam proses pembentukan film, di mana partikel-partikel tersebut menyatu satu sama lain, terutama pada tahap awal, yaitu pengeringan permukaan. Selain itu, bahan kimia unik ini, yang memiliki kelarutan tertentu dalam fase air dan minyak, yang dilarutkan dalam resin akan benar-benar bertindak sebagai aditif pembentuk film. Surfaktan yang berbeda, karena kelarutannya yang berbeda dalam resin, akan memiliki peran agen pembentuk film yang berbeda.
2. Mekanisme pengawetan resin.
Pengeringan film pembentuk resin berbasis air umumnya memiliki beberapa tingkatan mekanisme. Pertama, agregasi dan fusi partikel emulsi, adalah mekanisme yang pasti dialami oleh semua pengeringan permukaan emulsi. Kemudian, penguapan air dan aditif pembentuk film lainnya, yang memungkinkan sifat dasar resin termoplastik itu sendiri terwujud sepenuhnya, adalah tahap kedua dari pengawetan. Akhirnya, emulsi tertentu memperkenalkan mekanisme pengikatan silang selama persiapan, atau zat pengikat silang selama aplikasi pelapisan, untuk lebih meningkatkan kekerasan film di atas resin termoplastik. Mekanisme pengikatan silang pada langkah terakhir ini dapat berdampak signifikan pada kecepatan akhir dan tingkat pengawetan film. Mekanisme pengikatan silang yang umum termasuk pengikatan silang oksidatif (misalnya, pengikatan silang resin alkid), pengikatan silang aditif Micell (misalnya, beberapa sistem emulsi pengikatan silang sendiri), dan pengikatan silang substitusi nukleofilik (misalnya, epoksi, poliuretan, dll.). Reaksi pengikatan silang ini, dipengaruhi oleh suhu, pH, dan faktor lainnya, dalam formulasi harus menyeimbangkan persyaratan pengawetan sistem dan sifat-sifat hubungan lainnya.
3. Jumlah dan jenis aditif pembentuk film.
Secara teoretis, pelarut resin apa pun adalah aditif pembentuk film. Dalam praktiknya, dengan mempertimbangkan keamanan, biaya, kecepatan, dan faktor lainnya, hanya ada selusin aditif pembentuk film yang umum, terutama beberapa alkohol dengan titik didih tinggi, eter, dan ester. Aditif pembentuk film ini lebih disukai oleh insinyur pelapis yang ditularkan melalui air. Umumnya, hanya ada dua atau tiga jenis aditif pembentuk film yang biasa digunakan oleh insinyur yang berpengalaman. Pertimbangan utamanya adalah distribusi reagen antara air dan resin dan di dalam partikel resin. Terutama ketika resin berbasis air adalah resin multi-fase, pemilihan dan pencocokan aditif pembentuk film sangat penting.
4. Lingkungan konstruksi.
Di awal tulisan ini, kami membahas masalah air. Karena karakteristik air, lingkungan konstruksi cat berbasis air lebih menuntut daripada cat berbasis minyak, terutama karena suhu dan kelembapan selama konstruksi harus dikontrol semaksimal mungkin. Untuk formulasi tujuan umum, kelembaban tinggi harus dihindari sebisa mungkin. Jika perlu bekerja di bawah kelembaban tinggi, formulasi harus disesuaikan, atau resin dengan pembentukan film yang cepat harus dipilih atau lokasi harus diisolasi.
Bahan baku pelapis UV: Monomer UV Produk seri yang sama
| Polythiol / Polymercaptan | ||
| Monomer DMES | Bis (2-merkaptoetil) sulfida | 3570-55-6 |
| Monomer DMPT | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| Monomer PETMP | PENTAERITRITOL TETRA (3-MERKAPTOPROPIONAT) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomer | Polioksi (metil-1,2-etanadiil) | 72244-98-5 |
| Monomer Monofungsional | ||
| Monomer HEMA | 2-hidroksietil metakrilat | 868-77-9 |
| Monomer HPMA | 2-Hidroksipropil metakrilat | 27813-02-1 |
| Monomer THFA | Tetrahidrofurfuril akrilat | 2399-48-6 |
| Monomer HDCPA | Diklopentenil akrilat terhidrogenasi | 79637-74-4 |
| Monomer DCPMA | Dihydrodicyclopentadienyl methacrylate | 30798-39-1 |
| Monomer DCPA | Dihydrodicyclopentadienyl Acrylate | 12542-30-2 |
| Monomer DCPEMA | Dicyclopentenyloxyethyl Methacrylate | 68586-19-6 |
| Monomer DCPEOA | Dicyclopentenyloxyethyl Acrylate | 65983-31-5 |
| Monomer NP-4EA | (4) nonilfenol teretoksilasi | 50974-47-5 |
| LA Monomer | Lauril akrilat / Dodesil akrilat | 2156-97-0 |
| Monomer THFMA | Metakrilat tetrahidrofurfuril | 2455-24-5 |
| Monomer PHEA | 2-FENOKSIETIL AKRILAT | 48145-04-6 |
| Monomer LMA | Lauril metakrilat | 142-90-5 |
| IDA Monomer | Isodecyl acrylate | 1330-61-6 |
| IBOMA Monomer | Isobornil metakrilat | 7534-94-3 |
| IBOA Monomer | Isobornil akrilat | 5888-33-5 |
| Monomer EOEOEA | 2- (2-Etoksietoksi) etil akrilat | 7328-17-8 |
| Monomer multifungsi | ||
| Monomer DPHA | Dipentaeritritol heksaakrilat | 29570-58-9 |
| Monomer DI-TMPTA | DI (TRIMETILOLPROPANA) TETRAAKRILAT | 94108-97-1 |
| Monomer akrilamida | ||
| ACMO Monomer | 4-akrilamorfolin | 5117-12-4 |
| Monomer di-fungsional | ||
| Monomer PEGDMA | Poli (etilen glikol) dimetakrilat | 25852-47-5 |
| Monomer TPGDA | Tripropilen glikol diakrilat | 42978-66-5 |
| Monomer TEGDMA | Trietilen glikol dimetakrilat | 109-16-0 |
| Monomer PO2-NPGDA | Propoksilat neopentilen glikol diakrilat | 84170-74-1 |
| Monomer PEGDA | Polietilen Glikol Diakrilat | 26570-48-9 |
| Monomer PDDA | Ftalat dietilen glikol diakrilat | |
| Monomer NPGDA | Neopentil glikol diakrilat | 2223-82-7 |
| Monomer HDDA | Hexamethylene Diacrylate | 13048-33-4 |
| Monomer EO4-BPADA | TERETOKSILASI (4) BISPHENOL A DIAKRILAT | 64401-02-1 |
| Monomer EO10-BPADA | TERETOKSILASI (10) BISPHENOL A DIAKRILAT | 64401-02-1 |
| Monomer EGDMA | Etilen glikol dimetakrilat | 97-90-5 |
| Monomer DPGDA | Dipropilen Glikol Dienoat | 57472-68-1 |
| Monomer Bis-GMA | Bisphenol A Glisidil Metakrilat | 1565-94-2 |
| Monomer Trifungsional | ||
| Monomer TMPTMA | Trimetilolpropana trimetakrilat | 3290-92-4 |
| Monomer TMPTA | Triakrilat trimetilolpropana | 15625-89-5 |
| PETA Monomer | Pentaeritritol triakrilat | 3524-68-3 |
| GPTA (G3POTA) Monomer | GLISERIL PROPOKSI TRIAKRILAT | 52408-84-1 |
| Monomer EO3-TMPTA | Triakrilat trimetilolpropana teretoksilasi | 28961-43-5 |
| Monomer Fotoresis | ||
| IPAMA Monomer | 2-isopropil-2-adamantil metakrilat | 297156-50-4 |
| Monomer ECPMA | 1-Etilsiklopentil Metakrilat | 266308-58-1 |
| Monomer ADAMA | 1-Adamantil Metakrilat | 16887-36-8 |
| Monomer metakrilat | ||
| Monomer TBAEMA | 2- (Tert-butilamino) etil metakrilat | 3775-90-4 |
| Monomer NBMA | n-Butil metakrilat | 97-88-1 |
| MEMA Monomer | 2-Metoksietil Metakrilat | 6976-93-8 |
| Monomer i-BMA | Isobutil metakrilat | 97-86-9 |
| Monomer EHMA | 2-Etilheksil metakrilat | 688-84-6 |
| Monomer EGDMP | Etilen glikol Bis (3-merkaptopropionat) | 22504-50-3 |
| Monomer EEMA | 2-etoksietil 2-metilprop-2-enoat | 2370-63-0 |
| Monomer DMAEMA | N, M-Dimetilaminoetil metakrilat | 2867-47-2 |
| DEAM Monomer | Dietilaminoetil metakrilat | 105-16-8 |
| Monomer CHMA | Sikloheksil metakrilat | 101-43-9 |
| BZMA Monomer | Benzil metakrilat | 2495-37-6 |
| Monomer BDDMP | 1,4-Butanediol Di (3-merkaptopropionat) | 92140-97-1 |
| Monomer BDDMA | 1,4-Butanedioldimetakrilat | 2082-81-7 |
| Monomer AMA | Alil metakrilat | 96-05-9 |
| AAEM Monomer | Asetilasetoksietil metakrilat | 21282-97-3 |
| Monomer Akrilat | ||
| IBA Monomer | Isobutil akrilat | 106-63-8 |
| Monomer EMA | Etil metakrilat | 97-63-2 |
| Monomer DMAEA | Dimetilaminoetil akrilat | 2439-35-2 |
| DEAEA Monomer | 2- (dietilamino) etil prop-2-enoat | 2426-54-2 |
| CHA Monomer | sikloheksil prop-2-enoat | 3066-71-5 |
| BZA Monomer | benzil prop-2-enoat | 2495-35-4 |