1-Reference,date,place流变助剂2-Reference,date,place流变助剂的使用流变助剂在厚浆型防腐涂料中大量使用,在配方里提供剪切流变,一段时间后恢复。这段特殊的时间被称为“触变性”。对于涂料设计者在低剪切的情况下提供高粘度,对于色漆体系提供极好的防尘性和极好的分散性。此外,极好剪切后的流变助剂的性能能确保在高剪切情况下无论刷涂、滚涂或者喷涂都非常容易施工。根据施工,触变性的流变助剂都会提供极好的流平性,同时也有足够粘度以达到抗流挂性能。3-Reference,date,place流变助剂的使用在实际的使用中,粘度随时间的变化曲线:4-Reference,date,place重防腐涂料中流变助剂常用的种类膨润土气相二氧化硅聚酰胺蜡聚乙烯蜡5-Reference,date,place膨润土原矿石6-Reference,date,placeMONTMORILLONITE蒙脱土LiHECTORITE汉脱土6O4Si4O+2OH3,2Al+0,8Mg4O+2OH4Si6ONa+Na+6O4Si4O+2OH5,2Mg+0,84O+2OH4Si6O(Al3,2Mg0,8)(Si8)O20(OH)4Na0,8(Mg5,2Li0,8)(Si8)O20(OH)4Na0,8有机粘土的结构:7-Reference,date,place有机粘土—制造有机膨润土:CLAYMINERAL粘土矿物+ORGANICCOMPOUND有机化合物ORGANOCLAY有机膨润土表面改性8-Reference,date,place有机膨润土Na+Na+Na+N+Cl-CH3CH3+NNNNNa+膨润土原料有机化合物膨润土制造有机膨润土的离子交换反应:9-Reference,date,placeCENTRIFUGE离心分离机FILTERPRESS压滤机DRYER干燥器SAND沙MILL研磨机膨润土制造有机膨润土:CLAYSTORAGE粘土储罐CLAYSLURRY粘土浆QUATSTORAGE助剂储罐REACTIONVESSEL反应器BAGGINGSTATION包装10-Reference,date,place有机膨润土的工作原理:片状泥层的膨胀(润湿)形成分散的初级粒子(分散)通过活化剂作用,形成凝胶(HOUSE-OF-CARDS-STRUCTURE卡屋结构)11-Reference,date,place片状泥层堆积(供货状态)片状泥层堆积(膨胀后)加入溶剂和润湿分散剂,高速分散有机膨润土的工作原理:12-Reference,date,place施加剪切力初级片状粒子(已经分层)片状泥层堆积(膨胀后)有机膨润土的工作原理:分散-形成单个片状结构13-Reference,date,place凝胶机理(溶剂体系):FhbFsFsFsFs力的平衡Fhb-氢键吸引力Fs-溶剂吸引力14-Reference,date,place氢键结构凝胶机理(溶剂体系)初级片状粒子(DELAMINATED已经分层)剪切力15-Reference,date,place膨润土的特点:1.非常薄和柔韧的薄片2.中间带负电荷,边缘带正电荷3.薄片能在水和极性溶剂里膨胀和分开4.很高的比表面积5.极高的吸油量16-Reference,date,placeA.提高屈服值增加防沉抗流挂性B.触变增稠,方便施工C.提高施工膜厚,容易厚涂D.增加储存稳定性在油漆中能够提供的性能:17-Reference,date,place极性活化剂的添加比例:碳酸丙烯酯10-30%甲醇20-40%乙醇30-60%Anti-Terra-203~50%按膨润土的量计算添加量添加量:18-Reference,date,place极性活化剂的作用:使经过剪切分散后的无序排列的膨润土薄片,形成屋形的空间立体结构(卡屋结构)形成稳定膨润土的凝胶19-Reference,date,place膨胀性膨润土的电镜照片:20-Reference,date,place混合机21-Reference,date,place分散搅拌机22-Reference,date,place高速分散机23-Reference,date,place正确的顺序1.使用高速分散机混合溶剂和润湿分散剂(促进膨润土的表面润湿)注意:(对于极性不强的树脂,也可以在第一步加入)2.膨润土3.极性活化剂结果:最佳效果有机膨润土的分散工艺-极性活化剂添加顺序对使用效果的影响1.极性活化剂加到树脂溶剂体系里或使用极性很强的树脂2.润湿分散剂3.膨润土结果:1.分散不好2.效率低3.不稳定4.失光/雾影5.油漆流挂不好6.油漆低粘度7.细度不好不正确的顺序24-Reference,date,place为什么极性活化剂的加入顺序如此重要:由于有机膨润土在分散之前的状态可以称为--集块薄片堆。为了使他具有防沉降的作用,必须通过高速剪切的工艺,将其分散至独立的薄片,并使用活化剂使这些独立的薄片稳定,并按一定的顺序排列成我们称之为的--卡屋结构。因此这些独立的薄片的多少,直接影响到卡屋结构的好坏。如果在高速剪切之前就加入活化剂或具有活化剂作用的树脂,那么这些物质就会在膨润土颗粒的表面形成保护膜,导致内部的独立薄片无法继续被剪切分散开;因此导致卡屋结构搭建的不好,导致防沉降效果下降,相应的膨润土的用量就会上升;影响漆膜的光泽。25-Reference,date,place在分散膨润土时,应注意些什么避免使用洗缸溶剂分散膨润土由于洗缸溶剂中含有很多活性助剂,如果用洗缸水来分散膨润土,就会导致膨润土颗粒(集块薄片堆)表面部分膨润土薄片被提前活化,这些被活化的薄片就会形成保护膜,使膨润土颗粒无法进一步被分散成更多的薄片,直接导致两个不良结果出现1.QC检测膨润土细度不合格2.配方中使用标准用量的膨润土,但是成品油漆的流挂确达不到标准避免使用油漆分散膨润土1.基本的原理与使用洗缸溶剂相同2.由于膨润土的吸油量很高,每个配方中膨润土的加入量都是经过漆膜性能评估的,因此不良的分散方法,会是膨润土的用量增加,进而会影响漆膜的性能26-Reference,date,place有机膨润土的性能(优劣势):优势:1.应用范围大2.添加量少、效率高、加工性能稳定3.良好的防沉性4.价格便宜劣势:1.在清漆中会有一点雾影和浑浊2.只有触变效果,没有牛顿性3.由于需要很好的分散,才能达到最佳的防尘效果,所以较难用于后添加4.对分散体系有增稠效果5.一些产品中需要制成预凝胶27-Reference,date,place高温煅烧气相二氧化硅SiO2proto-primaryaggregatesagglomeratesMoleculesparticlesparticles燃烧SiCl4+2H2+O2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO2SiCl4+2H2+O21200-1500°CSiO2+4HCl空间结构控制性能通过比表面积控制性能疏松度的调节控制性能通过SiCl4的纯度来控制性能28-Reference,date,place煅烧二氧化硅外观是蓬松的白色粉末,具有非常低的堆积密度小于50g/l.比重ofSiO2:∼2200g/ld=10nd=250nmd=10µm97.5vol%air基本粒子不以单独粒子出现。物质结构29-Reference,date,place以氢为桥梁的结构30-Reference,date,place形成可逆性的网络结构剪切前的团聚中间链结构聚合物网络结构,粘稠易分散H键结构的建立剪切下H键的破坏团聚被分散31-Reference,date,place所有涂料重要阶段的粘度LIFECYCLE:纵观生产,运输和存储过程中的剪切率0.0010.010.1110102103104105粘度h[Pa·s]剪切率D[s-1]沉淀存储-运输-生产-phase施工-phase1031021010.10.01施工流挂流平包装过程控制控制由树脂,填料和溶剂控制控制32-Reference,date,place气象二氧化硅的分散–机械分散的影响0.1110260265270275280285290Relaxtime[s]RelaxviscosityafterD=500atD=0.51/s[Pas]withoutHDKN20STTSp:3m/sTSp:5m/sTSp:7m/sTSp:8m/sTSp:9m/s在研磨的时候,触变性快速释放在动态触变上,分散速度的影响33-Reference,date,place亲水的WACKERHDK®带来更多的OH-基pernm²憎水的WACKERHDK®带来更少的OH-基pernm²亲水及憎水34-Reference,date,place亲水的白炭黑要求更低及憎水的白炭黑要求更高极性的涂料原材料亲水极性二氧化硅憎水无极性二氧化硅极性体系无极性液体高增稠剂高增稠剂低增稠剂低增稠剂弱键作用弱键作用强键作用强键作用35-Reference,date,place推荐体系中的气相二氧化硅极性中极性无极性WackerHDK®N20WackerHDK®H18PU树脂环氧硝基漆不饱和聚酯环氧酯短油醇酸中油醇酸长油醇酸丙烯酸树脂聚醚WackerHDK®H15•亲水二氧化硅适合无极性体系•憎水二氧化硅适合极性体系36-Reference,date,place固体粉末状流变蜡固体粉末状蜡粉需要一个激活的过程,在涂料生产过程中,典型是通过高速分散,可以非常容易可以完成。激活的过程通常需要温度和剪切,超过15-40分钟可以达到。激活过程中所使用的溶剂由蜡粉所需的激活条件所决定。37-Reference,date,place固体粉末状流变蜡38-Reference,date,place膏状流变蜡膏状蜡通常不需任何特殊的激活,在中等剪切的条件下可以很容易混入涂料中。可使用的溶剂有:—二甲苯—醋酸丁酯(无HAPS)—溶剂油—苯乙烯—丙二醇—其他39-Reference,date,place液体流变蜡液体流变蜡应该在最后的生产过程中缓慢的加入,或者直接加入到成品中。涂料中,使用溶剂的极性来决定所使用的液体流变蜡。40-Reference,date,placeAnyQuestion