Змочувальні та диспергувальні добавки для ЛФМ

Група об'єднує два класи добавок, які у водних лакофарбових матеріалах працюють у парі: полімерні диспергатори, що утримують частинки пігменту та наповнювача роз'єднаними, і неіоногенні змочувачі, які знижують поверхневий натяг на межах пігмент-вода та фарба-основа. Окремо кожен розв'язує половину задачі: змочувач пришвидшує витіснення повітря з пор агломерату, але не заважає частинкам злипнутися знову.

Механізм стабілізації у поліакрилатних диспергаторів не зводиться до поверхневої активності: аніонні ланцюги закріплюються на пігменті карбоксилатними групами, надають частинкам однойменний заряд і утворюють стеричний бар'єр з петель і хвостів макромолекули. Електростеричне відштовхування руйнує агломерати, знижує в'язкість пасти за високого об'ємного наповнення та запобігає флокуляції, флотації та синерезису. Практичний підсумок - повніший розвиток кольору та економія діоксиду титану в межах 3-5% за співставної покривності. Самі об'єкти диспергування - діоксид титану і мінеральні наповнювачі - зібрані в групі наповнювачів і пігментів.

Основні типи диспергаторів різняться протиіоном, будовою ланцюга та цільовим пігментом:

• Гомополімерні поліакрилати натрію (ECODIS P 50, 40% активної речовини, pH 7,5) - базове рішення для мінеральних пігментів, каоліну та тонкодисперсної крейди; не піняться під час розмелювання й утримують в'язкість фарб, паст і клеїв;
• Амонієві гомополімери (ECODIS P 90, pH 7) - розраховані на склади з високим сухим залишком і високим PVC, де натрієва нейтралізація вже не стримує зростання в'язкості; аміак відходить під час плівкоутворення, тому водостійкість матової плівки страждає менше;
• Біоатрибутовані диспергатори (ECODIS P 50 MB, mass balance) - пряма заміна натрієвої версії без перерахунку рецептури для виробництв, які рахують вуглецевий слід готової фарби;
• Гідрофобні сополімери (COADIS 123 K, калієва сіль полікарбонової кислоти, 24% активної речовини) - універсальний варіант для органічних пігментних паст, зокрема дисперсій сажі, і для складів, де важлива водостійкість плівки; допускає постадійне введення;
• Акрилові терполімери (CHEMICRYL 500 C) - поліелектроліт, активність якого не залежить від pH складу, що знімає підлаштування дозування під лужність бази й дає широке вікно введення.

Змочувальні добавки відповідають за іншу стадію - за швидкість витіснення повітря з поверхні частинок і за розлив по основі. Критерій добору тут - низький динамічний поверхневий натяг за помірного піноутворення: детергентні високопінні марки залишають у плівці мікропіну та кратери, тому у фарби йдуть низькопінні неіоногенні змочувачі. Змочувач DETERSOL AL 74 на суміші етоксильованих спиртів орієнтований на білі бази автоматичних систем колерування: вирівнює розвиток кольору, примирює органічні та неорганічні пігментні концентрати в одній базі й не змінює стійкість плівки до стирання. Тому самому критерію відповідають змочувачі з групи поверхнево-активних речовин: TERGITOL 15-S (етоксилати вторинних спиртів), TRITON CA і TRITON CF-10 (спеціальні та низькопінні неіоногенні), а також трисилоксанові суперзмочувачі WA8614 і WACKER L 067 для розтікання по низькоенергетичних основах і пригнічення кратероутворення.

Порядок введення впливає на результат не менше за вибір марки: диспергатор дозується у водну фазу до пігменту, щоб адсорбція йшла на свіжій поверхні, а не на вже сформованих агломератах. Передозування дає зворотний ефект: незв'язаний поліелектроліт підвищує водочутливість плівки та конкурує з асоціативними загусниками за поверхню частинок.