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.

Зведення за класами

Вибір диспергатора зводиться до чотирьох рішень:

• Протиіон: натрієва нейтралізація (ECODIS P 50) дає базове рішення для мінеральних пігментів, амонієва (ECODIS P 90) тримає склади з високим об'ємним наповненням, де натрієва вже не стримує зростання в'язкості, а калієва (COADIS 123 K) іде в парі з гідрофобним сополімерним ланцюгом під органічні пігменти;
• Будова ланцюга: гомополімери ряду ECODIS закріплюються на мінеральній поверхні карбоксилатними групами, тоді як сополімер COADIS 123 K з гідрофобними ланками знаходить опору й на органічному пігменті, у якого заряджених центрів мало - звідси його універсальність у колерувальних пастах;
• Залежність від pH: активність поліелектроліту зазвичай падає зі зміщенням лужності складу, і тут вирізняється CHEMICRYL 500 C з pH-незалежною активністю - він знімає перерахунок дозування під час переходу між базами різної лужності;
• Вміст активної речовини: під час заміни марки дозування перераховують за активом, а не за товарною формою - 24 % у COADIS 123 K проти 40 % у ECODIS P 50 і P 90 змінюють робочу наважку майже вдвічі.

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-7 (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.