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.

Основные типы диспергаторов различаются противоионом, строением цепи и целевым пигментом:

• Гомополимерные полиакрилаты натрия (ECODIS P 50, 40% активного вещества, pH 7,5) - базовое решение для минеральных пигментов, каолина и тонкодисперсного мела; не пенятся при размоле и удерживают вязкость красок, паст и клеёв;
• Аммониевые гомополимеры (ECODIS P 90, pH 7) - рассчитаны на составы с высоким сухим остатком и высоким PVC, где натриевая нейтрализация уже не сдерживает рост вязкости; аммиак уходит при плёнкообразовании, поэтому водостойкость матовой плёнки страдает меньше;
• Био-атрибутированные диспергаторы (ECODIS P 50 MB, mass balance) - прямая замена натриевой версии без пересчёта рецептуры для производств, считающих углеродный след готовой краски;
• Гидрофобные сополимеры (COADIS 123 K, калиевая соль поликарбоновой кислоты, 24% активного вещества) - универсальный вариант для органических пигментных паст, включая дисперсии сажи, и для составов, где важна водостойкость плёнки; допускает постадийный ввод;
• Акриловые терполимеры (CHEMICRYL 500 C) - полиэлектролит, активность которого не зависит от pH состава, что снимает подстройку дозировки под щёлочность базы и даёт широкое окно ввода.

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 (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.