Силиконы и акрилаты Россия, Октябрь 2011, Манфред Кноспе Поверхностные добавки. - презентация

1 Силиконы и акрилаты Россия, Октябрь 2011, Манфред Кноспе Поверхностные добавки

2 Часто встречающиеся дефекты покрытия недостаточное смачивание подложки кратеры недостаточные розлив и выравнивание стабилизация пены это явления, связанные с поверхностным натяжением

3 Определение поверхностного натяжения

4 Силы притяжения между молекулами = когезионные силы Чем выше когезионные силы, тем выше поверхностное натяжение вода73 мН/м=высокие когезионные силы уайт-спирит23 мН/м=низкие когезионные силы Поверхностное натяжение: определение

5 уайт-спирит вода меламиновые алкидные акрило- вые фосфатированная сталь неподготовленная сталь SMC-полиэфир мН/м растворители пленкообра- зующие подложки водные ксилол Поверхностное натяжение

6 Поверхностно-активные вещества Силиконы и акрилаты – поверхностно-активные вещества ориентируются к поверхностям раздела жидкость / воздух жидкость / подложка

7 Силиконы и акрилаты: механизм действия Силиконы: ориентация к поверхностям раздела в основном благодаря структуре, сходной со структурой ПАВ Акрилаты: ориентация к поверхности в основном благодаря контролируемой несовместимости

8 Органически модифицированные силоксаны x (CH 3 ) 3 Si O Si O Si O Si (CH 3 ) 3 CH 3 Non–polar алкил y Органический модификатор полярн. = ПАВ-образная структура

9 Силиконы: рекомендованная область применения Для улучшения смачивания подложки поверхностного скольжения стойкости к образованию кратеров регулировка розлива и выравнивания необходимы различные типы силиконов

10 (CH 3 ) 3 Si O Si O Si O Si (CH 3 ) 3 CH 3 y x Силиконы: управление степенью снижения поверхностного натяжения алкил мН/м CH 3 21 CH 2 CH 3 26 (CH 2 ) 9 CH 3 32 органический модификатор алкил

11 Силиконы: снижение поверхностного натяжения дозировка мН/м BYK-320 BYK-300 BYK-331 BYK BYK-306/-333

12 Смачивание подложки: влияние поверхностного натяжения ПН краски > ПН подложкиПН краски < ПН подложки ПН = поверхностное натяжение

13 Поверхностное скольжение Высокое содержание диметильных групп = сильное увеличение поверхностного скольжения

14 Кратеры красочный туман или частицы пыли с более низким поверхностным натяжением краска с высоким поверхностным натяжением

15 Силиконы.... active Силиконs with strong influence on поверхностное натяжение reduction are required для улучшения смачивания подложки поверхностного скольжения стойкости к образованию кратеров BYK-306 BYK-333 BYK-310

16 Выравнивание: определение выравнивание

17 Выравнивание Что влияет на выравнивание? реология время поверхностное натяжение Как улучшить выравнивание? дефлоккулирующие смачивающе-диспергирующие добавки (реология в пигментированных системах ) растворители (время) пленкообразующие, добавки (поверхностное натяжение)

18 Теория дефектов розлива Во время высыхания возникают различия поверхностного натяжения система пытается выровнять эти различия o перенос материала создает турбулентность o результатом является недостаточный розлив пленки краски

19 Поверхностное натяжение = 484 мН/м Корректировка розлива Что улучшает выравнивание – высокое или низкое поверхностное натяжение ? Чем выше поверхностное натяжение, тем лучше! Наименьшая возможная площадь поверхности = отличное выравнивание Ртуть

20 25 мН/м F 35 мН/м F Шар имеет наименьшую возможную поверхность хорошие розлив и выравнивание Корректировка розлива

21 Смачивание подложки и розлив Подложка: σ = 30 мН/м Система 1: поверхностное натяжение 33 мН/м Система 3: поверхностное натяжение 25 мН/м Система 2: поверхностное натяжение 29 мН/м Система 1: Нет смачивания подложки недостаточный розлив Действия: Уменьшить поверхностное натяжение, чем корректируются розлив и выравнивание с помощью менее активного силикона или акрилата Система 2: Хорошее смачивание подложки Действия: При необходимости скорректировать розлив и выравнивание с помощью менее активного силикона или акрилата Система 3: Хорошее смачивание подложки Недостаточные розлив и выравнивание Действия: Повысить поверхностное натяжение путем уменьшения количества активного силикона, чем скорректировать розлив и выравнивание

22 Силиконы улучшают розлив дозировка мН/м BYK-322 BYK-325 BYK-320 BYK

23 n R 1 C CH 2 C = O O R 2 R 1 =- H (акрилат) - CH 3 (меткрилат) R 2 =- алкил - простой полиэфир - сложный полиэфир - соль Химия акрилатов = структура не сходная с ПАВ Относительно полярная, похожа на пленкообразующее полярный

24 оптимальная слишком совместим слишком несовместим Акрилаты: ориентация за счет управляемой несовместимости

25 Акрилатные выравнивающие добавки ниже полярность выше Молекулярная масса выравнивание орг/р-рим выравнивание водные против меток кипения BYK-392 BYK-390 BYK-354 BYK-361/358 BYK-381 BYK-380

26 без добавки силиконовый ПАВ Водные покрытия: смачивание подложки

27 Силиконовые ПАВ силиконовый полимер силиконовые ПАВ фторированные ПАВ дозировка мН/м

28 April 2010, Page 28, Manfred Knospe, BYK-Chemie Enduse General Industrial поверхност Водные системы: стабилизация пены контрольBYK-346фторированный ПАВ

29 Смачивание низкоэнергетических подложек чистая вода BYK-333 BYK-347 BYK-348 BYK-349 Чистая вода плюс 0.15% добавка

30 Силиконовые ПАВ: структура (CH 2 ) m Si CH 3 CH 3 Si (CH 3 ) 3 CH 3 O O Si O CH 3 Si Si (CH 3 ) 3 O полярный неполярный

31 0%5%15% BYK-347 Органический сорастворитель в общей рецептуре BYK-333 / BYK-307 BYK: область использования силиконовых ПАВ BYK-348 BYK-349 BYK-345 / BYK-346

32 Подложка скелетная акрилатная цепь силикон краска Сочетание химии акрилата и силикона открывает новые перспективы Макромерная технология

33 Совместимость с системой приводит к равномерному распределению добавки в пленке Полярные системы Substrate Сильное уменьшение поверхностного натяжения в жидкой фазе o улучшенное смачивание подложки o хорошие антикратерные свойства Минимальное влияние на поверхностное натяжение сухого Пк o предупреждение «следов вытирания» (эффект проявления, ghosting) o улучшенные розлив и выравнивание BYK-3550: способ действия в зависимости от полярности системы

34 BYK-3550: отсутствие эффекта проявления структуры (следы вытирания, Ghosting) при перекрывании Стандартная добавка BYK ,6 мН/м 27,4 мН/м Измерение поверхностной энергии высушенного покрытия методом контактного угла 27,7 мН/м 25,8 мН/м протерто изопропанолом протерто изопропанолом

35 Низкополярные системы Небольшая несовместимость с краской приводит к концентрированию на поверхности Substrate силиконовая часть обеспечивает o замечательные антиблокинг свойства акрилатная часть обеспечивает o перекрываемость o улучшение розлива и выравнивания BYK-3550: способ действия в зависимости от полярности системы

36 0,3% BYK ,3% стандартной добавки High solids Alkyd краск BYK-3550: замечательная перекрываемость дозировка = активного вещества

37 0,1%* BYK-3550контроль дозировка = активного вещества Нет увеличения поверхностного скольжения, что может быть важным для некоторых покрытий по дереву BYK-3550: улучшение ориентации матирующей добавки

38 уменьшение поверхностного натяжения жидкости oулучшенные антикратерные свойства и смачивание подложки минимальное влияние на поверхностное натяжение сухой пленки oнет эффекта проявления структуры (следы вытирания, ghosting) даже в относительно высоких дозировках почти отсутствует увеличение скольжения в дозировках 0.1% умеренное скольжение минимальное влияние на ориентацию эффектных пигментов в базисных эмалях термостабильность термостабилен до 250°C замечательный антиблокинг эффект в низкополярных системах, хорошая перекрываемость улучшение ориентации матирующей добавки без увеличения скольжения покрытия BYK-3550: преимущества

39 ANTI-TERRA ®, ATEPAS ®, BYK ®, BYK ® -DYNWET ®, BYK ® -SILCLEAN ®, BYKANOL ®, BYKETOL ®, BYKOPLAST ®, BYKUMEN ®, DISPERBYK ®, DISPERPLAST ®, ISAROL ®, LACTIMON ®, NANOBYK ®, SILBYK ® and VISCOBYK ® - зарегистрированные товарные знаки компании BYK-Chemie. AQUACER ®, AQUAMAT ®, AQUATIX ®, CERACOL ®, CERAFAK ®, CERAFLOUR ®, CERAMAT ®, CERATIX ® and MINERPOL ® -зарегистрированные товарные знаки компании BYK-Cera. Данная информация соответствует самому современному уровню наших знаний. В связи с разнообразием рецептур, условий производства и переработки все вышеупомянутые рекомендации должны быть скорректированны с учетом специфических особенностей каждого производства. Данная информация не гарантирует свойств продукта в каждом отдельном случае. Мы не несем ответственности в случаях использования продукта за пределами рекомендуемых областей применения, включая случаи нарушения патентных прав.