Смачивающие и диспергирующие добавки для ЛКМ

Группа объединяет два класса добавок, которые в водных лакокрасочных материалах работают в паре: полимерные диспергаторы, удерживающие частицы пигмента и наполнителя в разделённом состоянии, и неионогенные смачиватели, снижающие поверхностное натяжение на границах пигмент-вода и краска-подложка. Порознь каждый решает половину задачи: смачиватель ускоряет вытеснение воздуха из пор агломерата, но не мешает частицам слипнуться снова.

Механизм стабилизации у полиакрилатных диспергаторов не сводится к поверхностной активности: анионные цепи закрепляются на пигменте карбоксилатными группами, сообщают частицам одноимённый заряд и образуют стерический барьер из петель и хвостов макромолекулы. Электростерическое отталкивание разрушает агломераты, снижает вязкость пасты при высоком объёмном наполнении и предупреждает флокуляцию, флотацию и синерезис. Практический итог - более полное развитие цвета и экономия диоксида титана в пределах 3-5% при сопоставимой укрывистости. Сами объекты диспергирования - диоксид титана и минеральные наполнители - собраны в группе наполнителей и пигментов.

Сводка по классам

Выбор диспергатора сводится к четырём решениям:

• Противоион: натриевая нейтрализация (ECODIS P 50) даёт базовое решение для минеральных пигментов, аммониевая (ECODIS P 90) держит составы с высоким объёмным наполнением, где натриевая уже не сдерживает рост вязкости, а калиевая (COADIS 123 K) идёт в паре с гидрофобной сополимерной цепью под органические пигменты;
• Строение цепи: гомополимеры ряда ECODIS закрепляются на минеральной поверхности карбоксилатными группами, тогда как сополимер COADIS 123 K с гидрофобными звеньями находит опору и на органическом пигменте, у которого заряженных центров мало - отсюда его универсальность в колеровочных пастах;
• Зависимость от pH: активность полиэлектролита обычно падает при смещении щёлочности состава, и здесь выделяется CHEMICRYL 500 C с pH-независимой активностью - он снимает пересчёт дозировки при переходе между базами разной щёлочности;
• Содержание активного вещества: при замене марки дозировку пересчитывают по активу, а не по товарной форме - 24 % у COADIS 123 K против 40 % у ECODIS P 50 и P 90 меняют рабочую навеску почти вдвое.

Смачивающие добавки отвечают за другую стадию - за скорость вытеснения воздуха с поверхности частиц и за розлив по подложке. Критерий отбора здесь - низкое динамическое поверхностное натяжение при умеренном пенообразовании: детергентные высокопенные марки оставляют в плёнке микропену и кратеры, поэтому в краски идут низкопенные неионогенные смачиватели. Смачиватель DETERSOL AL 74 на смеси этоксилированных спиртов ориентирован на белые базы автоматических систем колеровки: выравнивает развитие цвета, примиряет органические и неорганические пигментные концентраты в одной базе и не изменяет стойкость плёнки к истиранию. Тому же критерию отвечают смачиватели из группы поверхностно-активных веществ: TERGITOL 15-S-7 (этоксилаты вторичных спиртов), TRITON CA и TRITON CF-10 (специальные и низкопенные неионогенные), а также трисилоксановые суперсмачиватели WA8614 и WACKER L 067 для растекания по низкоэнергетическим подложкам и подавления кратерообразования.

Порядок ввода влияет на результат не меньше выбора марки: диспергатор дозируется в водную фазу до пигмента, чтобы адсорбция шла на свежей поверхности, а не на уже сформированных агломератах. Передозировка даёт обратный эффект: несвязанный полиэлектролит повышает водочувствительность плёнки и конкурирует с ассоциативными загустителями за поверхность частиц.