Диспергирующие добавки для систем на водной основе Dr. Nicholas Büthe. - презентация

1 Диспергирующие добавки для систем на водной основе Dr. Nicholas Büthe

2 BU FC / HL2 Содержание 1.Теоретические основы: пигменты, размалывание пигментов 2.Продукты фирмы Мünzing Chemie 3.Экспериментальные данные 4.Выбор продукта

3 BU FC / HL3 Определение «пигменты» 1. Теоретические основы Красящие вещества Красители растворимы в среде Пигменты нерастворимые в среде частицы Органические всех оттенков (напр. фтало- цианиновые) Неорганические -двуокись титана -наполнители (CaCO3, тальк) -окиси железа -сажи -ванадат визмута (желтые оттенки) для «спец- эффектов» напр. «металлик», перломутровы Антикоррозионные напр. на основе цинка

4 BU FC / HL4 Отражение, рассеивание, абсорбция 1. Теоретические основы Film Substrate зеркальное отражение абсорбциярассеивание пленка покрытия подлошка

5 BU FC / HL5 Состав пигментных порошков 1. Теоретические основы первичные частицы флокулаты агрегаты агломераты

6 BU FC / HL6 Размер частиц Относительная поверхность 1. Теоретические основы размер частиц [µm] перв. частицы (oрг.)0,001 – 0,007 агрегаты (oрг.)0,002 – 0,5 агломераты (oрг.)0, агломераты (неорг.)0,2 – 0,5 наполнители1 – 20 пигмент- гранулы поверхность [м 2 /г] неорг. пигменты и наполнители 5 – 20 карбонат кальция3 – 8 двуокись титана8 – 15 орг. пигменты фталоцианин (синий) сажи30 – 1600

7 BU FC / HL7 Процесс размалывания пигментов Смачивание снятие с поверхности пигментов адсорбированный воздух/ воду Разрушение агломератов механическое диспергирование и разрушение агломератов Стабилизация пигментной дисперсии уменьшение склонности к агломерации и флокуляции 1. Теоретические основы

8 BU FC / HL8 Требования к диспергирующим добавкам смачивание гидрофобных пигментов замена воздуха и влаги поддержка процесса размалывания короткое время размалывания, оптимальный уровень размалывания стабилизация дисперсии пигментов стабильность интенсивности окраски, глянца и оттенка уменьшение вязкости при размалывания высокая дозировка пигмнта, текучесть совместимость с эмульсиями нет флокуляции или коагуляции, широкое пользование без влияния на свойства покрытия водостойкость, твердость пленки 1. Теоретические основы

9 BU FC / HL9 Влияние характеристики пигмента на его размалывание -химический состав -кристаллическая структура -технология производства пигментов -размер частиц, плотность -поверхностная защита все вне зависимости производителя ЛКМ 1. Теоретические основы

10 BU FC / HL10 Интенсивность окраски и время размалывания 1. Теоретические основы

11 BU FC / HL11 Влияние размера частиц 1. Теоретические основы уменьшение размера частиц приведет к более интенсивной окраске уменьшение размера частиц приведет к более лучшему заполнению или более высокой прозрачности маленький размер частиц более склонен к флокуляции необходима диспергирующая добавка для стабилизации дисперсии уменьшение размера частиц приведет к более высокой вязкости необходима диспергирующая добавка для уменьшения вязкости при размалывании маленький размер частиц означает более большую удельную поверхность необходимо больше диспергирующей добавки для заполнения поверхности пигмента

12 BU FC / HL12 Основные требования к пигментной пасте 1. Теоретические основы без влияния на свойства ЛКМ регулируемая интенсивность окраски на высоком уровне стабильность при хранении устойчиво против седментации и флокуляции (постоянная интенсивность окраски) контролируемая вязкость, хорошое течение перекачиваемо, возможность использования для автоматической дозировки совместимость с системой ЛКМ и со связующими - нет отрицательного влияния на химические и физические свойства/ устойчивость системы - сохранение технологоических свойств и стабильности при хранении ЛКМ экономия высокая интенсивность окраски. Высокое содержание пигментов и / или стандартизированная интенсивность окраски для всех тонов колировочной системы

13 BU FC / HL13 Какие возможные последствия ? 1. Теоретические основы плохая степень размалывания агрегаты и агломераты остаются в ЛКМ не равномерная окраска низкая интенсивность окраски флокуляция уже размаливанных пигментов плохая текучесть, потерие глянца, осаждение несовместимость с эмульсией / дисперсией уменьшение кроющей способности, плохое выравнивание

14 BU FC / HL14 Смачивающие и диспергирующие добавки 2. Продукты фирмы Münzing Chemie Смачивающие добавки METOLAT 285 / 288 / 355 / 388 Диспергирующие добавки EDAPLAN 470 / 472 / 480 / 482 METOLAT 514 METOLAT 390 / 392 / 394

15 BU FC / HL15 Механизм диспергирующего действия Электростатическая стабилизация На основе акриловых соединений METOLAT 514 Стерическая стабилизация Смачивающие добавки METOLAT 285METOLAT 288 METOLAT 355METOLAT Продукты фирмы Münzing Chemie

16 BU FC / HL16 Полимерные диспергирующие добавки из серии EDAPLAN ® -комбинация акриловых полимеров с модификациями ПАВ- и пигментосходных групп -комбинирование электростатического и стерического механизмов стабилизации 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

17 BU FC / HL17 Серия EDAPLAN ® 470 & Продукты фирмы Münzing Chemie EDAPLAN ® 470EDAPLAN ® 472 содержание активного веществаприбл. 50% растворительбутилдигликоль кислотное число*110 mg KOH/g75 mg KOH/g * указанное количество нейтрализирующего агента рассчитано на продукт, как доставлен EDAPLAN ® 480EDAPLAN ® 482 содержание активного веществаприбл. 85% растворительH2OH2O

18 BU FC / HL18 Серия EDAPLAN ® 470 & 480 определение в потребности добавки 2. Продукты фирмы Münzing Chemie орг. пигментынеорг. пигментысажа (черн.) пигмент % %10 – 20 % EDAPLAN5 – 30 %1 – 10 %20 – 60 % AGITAN 7310,5 % консервант0,1 % деминер. водадо 100 %

19 BU FC / HL19 Области применения продуктов из серии EDAPLAN ® как один продукт вместо смачивающей и диспергирующей добавок непосредственно прямо в процесс прямого диспергирования в производстве ЛКМ как высокоактивные смачивающие и диспергирующие добавки рри производстве пигментных паст в свободно от органических растрворителей и латексных связующих пигментных пастах как добавка повышающая совместимость в колировочных системах (tinting) 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

20 BU FC / HL20 Преимущества применения продуктов из серии EDAPLAN ® универсальны и высокоэффективны и для орг-их и неорг-их пигментов более высокие показатели глянца более высокие показатели интенсивности окраски возможно использовать более высокие концентрации пигментов более высокая степень размалывания пигментов уменьшение вязкости в процессе размалывания возможное уменьшение концентрации связующего латекса уменьшение водочувствительности нет образования пены высокая совместимость со многими латексными связующими увеличение совместимости между ЛКМ и пигментных паст при колировке 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

21 BU FC / HL21 EDAPLAN ® в качестве агента совместимости Проблема: Довольно часто лак / основная краска несовместим /а с готовыми (коммерчески предлагаемыми на рынке) пигментными пастами Решение Использоввание полимерной диспергирующей добавки в основной краске (лаке) для избежания «шока» при добавлении пигментных дисперсий 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

22 BU FC / HL22 Новые продукты из серии METOLAT ® Иногда и существует неоходимость отдельных специальных диспергирующих добавок вместо одной универсальной, особенно когда используют специальные типы пигментов для определенных областей применения METOLAT ® 390 для органических пигментов METOLAT ® 392 для пигментов- саж (carbon black) METOLAT ® 394 для прозрачных окисей желез 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

23 BU FC / HL23 METOLAT ® 390 модифицированный полимерный продукт на основе природного сырья анионный продукт 55 % активность, в воде не содержащийся акрилов рН около 5; предварительно нейтрализовано NH 3 низковязкий раствор желтоватого света Области применения диспергирующая/ стабилизирующая добавка для органических пигментов в среде H 2 O идеально для пигментных паст и печатных красок на водной основе защита от флокуляции и пигментного «шока» оптимальное диспергирование при рН 7,5- 9 Основные характеристики экономично хорошая совместимость со многими связующими более высокая водостойкость возможность разработки пигментных паст без связующих улучшение глянца увеличение интенсивности окраски свободно от АРЕО 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

24 BU FC / HL24 METOLAT ® 390 Рекомендации рецептур 2. Продукты фирмы Münzing Chemie Sunbrite Yellow 12 (Sun Chemical) Sunbrite Yellow 13 (Sun Chemical) Sunbrite Yellow 65 (Sun Chemical) Sunbrite Red 188 (Sun Chemical) PY 12PY 13 PY 65PR 188 демин. вода31,334,9534,5931,2934,97 AGITAN 7310,5 Acticide MV0,1 METOLAT 39031,528,019,7131,528,0 NH3 (25%)1,61,452,61,611,43 порошок пигмента35,0 42,535,0 90%80%46,4%90%80%

25 BU FC / HL25 METOLAT ® 390 Рекомендации рецептур 2. Продукты фирмы Münzing Chemie Symuler Brilliant Camine 6B350SD (Sun Chemical) Violet 23 (Sun Chemical) Heliogen Green L 8730 (BASF) Sunfast Blue 15:3 (Sun Chemical) PR 57:1 HePV 23PG 7PB 15:3 демин. вода36,8137,131,3 AGITAN 7310,5 Acticide MV0,1 METOLAT 39026,2524,331,5 NH3 (25%)1,343,01,6 порошок пигмента35,0 75%70%90%

26 BU FC / HL26 METOLAT ® % активный высокомолекулярный сополимер слабо анионный не содержит APEO Области применения оптимально для пигментов- саж (carbon black) Основные характеристики хорошая совместимость со многими связующими возможность разработки пигментных паст без связующих защита от флокуляции и пигментного «шока» высокая интенсивность окраски очень заметное уменьшение вязкости при размалывании пигментов 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

27 BU FC / HL27 METOLAT ® % активный высокомолекулярный сополимер слабо анионный не содержит APEO Области применения оптимально для прозрачных пигментов окиси железа Основные характеристики хорошая совместимость со многими связующими возможность разработки пигментных паст без связующих защита от флокуляции и пигментного «шока» улучшение спецэффектов прозрачности повышение стабильности пигментных паст при хранении 2. Продукты фирмы Münzing Chemie

28 BU FC / HL28 Оборудование для размалывания пигментов I Дисольвер Torusmill 3. Экспериментальные данные

29 BU FC / HL29 Оборудование для размалывания пигментов II Bead mill Inline Turax Другие - мелница трех роликов - песчанная мелница - Shaking machine (лаборатория SCANDEX) 3. Экспериментальные данные

30 BU FC / HL30 Измеряемые параметры интенсивность окраски глянец и помутнение реология и консистенция кроющая способность или прозрачность равномерность окраски пенообразование свойства пленки (водостойкость, твердость) 3. Экспериментальные данные

31 BU FC / HL31 Глянец и помутнениеИнтенсивность окраски (отражение) 3. Экспериментальные данные

32 BU FC / HL32 Гомогенность оттенка и флокулляция 3. Экспериментальные данные

33 BU FC / HL33 Прямое размалывание: белый глянцевый лак 3. Экспериментальные данные ОригинальРец. 1 Вода Дисперг. добавка Смачив. добавка EDAPLAN 470 Dowanol DPnB Гликоль пропилена аммония 25% AGITAN 230 Kronos 2190 латекс DA 62 NA AGITAN 230 вода Dowanol DPnB TAFIGEL PUR 80 TAFIGEL PUR 41 2,10 1,00 0,30 - 0,20 2,90 0,10 0,20 24,00 65,00 0,10 1,00 1,70 1,20 0,20 2,65 - 0,75 0,20 2,90 0,10 0,20 24,00 65,00 0,10 1,00 1,70 1,20 0,20 Gloss (60°)49,985,8 ОригинальРец. 1 визуальная оценка после диспергиров. пенамало пены плотность1,14 g/ml1,25 g/ml содержание воздуха[%] AGITAN 230 AGITAN 650 AGITAN 760 4,1 4,7 0,6 3,1 0,4 1/s Pa*s

34 BU FC / HL34 Почему использовать EDAPLAN ® при прямом размалывании ? 4 увеличение показателя глянца 4 нет влияния на эффективность HEUR – МР 4 образуется очень мало пены 4 синергетический эффект с действием пеногасителя 4 нет проблем в колировочных системах 4 требуется только одна добавка: диспергирующая 4 повышение кроющей способности 3. Экспериментальные данные

35 BU FC / HL35 Пигмент Heliogrün L Экспериментальные данные 15%20%25%35%45%50% демин. вода 59,857,0555,351,948,446,65 EDAPLAN 480* 5,257,08,7512,2515,7517,5 AGITAN 731 0,5 Acticide MV 0,1 Bentone LT 0,35 0,25 Фталоцианин зеленный 35,0 100,0 количество EDAPLAN 480 рассчитано в зависимости от концентрации пигмента

36 BU FC / HL36 Пигмент Heliogrün L Экспериментальные данные количество EDAPLAN 480 рассчитано в зависимости от концентрации пигмента

37 BU FC / HL37 Вывод: Почему использовать EDAPLAN ® для пигментных паст ? высокая совместимость со многими разными латексными связующими универсально используемые добавки высокоэффективные добавки для органических и неорганических пигментов необходима только низкая концентрация высокая степень интенсивности окраски возможны высокие концентрации пигментов 3. Экспериментальные данные

38 BU FC / HL38 METOLAT ® Экспериментальные данные Pigment Blue 15:3конкурентEDAPLAN 480METOLAT NH 3 демин. вода37,6529,926,9 AGITAN 7310,5 Acticide MV0,1 EDAPLAN 48014,25-- METOLAT ,0 NH 3 (25%)--3,0 Pigment Blue 15:347,5 % акт. на пигмент25,5% значение рН6,87,44,010,2 KU после 1 нед. при 20°C69,765,260,959,1 Печатная краска на основе Joncryl 90 - вода для устан. вязкости+ 2%+ 7%+ 5%+ 10% - интенсивн. окраски (интег.) 100%91,7%97,4%106,1% - глянец (60°)25,626,225,028,2 Печатная краска- образец клиента - вода для устан. Вязкости-+ 7%+ 8%- - интенсивн. окраски (интег.) 100%84,3%101%110,9% - глянец (60°)28,726,528,231,9

39 BU FC / HL39 METOLAT ® 390 (Pigment Blue 15:3) 3. Экспериментальные данные

40 BU FC / HL40 METOLAT ® Экспериментальные данные Pigment Red 57:1EDAPLAN 480METOLAT NH 3 демин. вода48,6540,0637,06 AGITAN 7310,5 Acticide MV0,1 EDAPLAN 48015,75-- METOLAT ,34 NH 3 (25%)--3,0 Pigment Red 57:135,0 % акт. на пигмент38,25% значение рН7,64,99,9 KU после 24 ч. при 20°C52,758,976,3 Заготовка 1 (let down) - интенсивн. окраски (интег.)28,9%31,43%33,6% - глянец (60°)23,321,827,7 Заготовка 2 (let down) - интенсивн. окраски (интег.)29,46%24,89%30,08% - глянец (60°)24,225,825,7

41 BU FC / HL41 METOLAT ® 390 (Pigment Red 57:1) 3. Экспериментальные данные

42 BU FC / HL42 Рекомендации применения 4. Выбор продукта Органические пигменты Неорганические пигменты Смесь пигментов (орган. и неорган.) латекссодержаща яоснова для расстирания EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 Безлатексные основы для расст. EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 514 EDAPLAN Латекссодержащи е пигментные пасты EDAPLAN METOLAT 388 EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 EDAPLAN METOLAT 388 Безлатексные пигментные пасты EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 514 EDAPLAN Добавка совместимости при колировке EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288 EDAPLAN METOLAT 388 METOLAT 288