ในสูตรการเคลือบและสีสมัยใหม่ การบรรลุการกระจายตัวที่สม่ำเสมอและความเสถียรในการเก็บรักษาในระยะยาวของเม็ดสีแข็งและสารเพิ่มคุณภาพถือเป็นความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญ เนื่องจากความแตกต่างด้านความหนาแน่นโดยธรรมชาติระหว่างอนุภาคของแข็งเหล่านี้และเมทริกซ์เรซิน การเคลือบจึงมีความไวสูงต่อการแยกเฟส การทำงานร่วมกัน และการตกตะกอนอย่างแข็งในระหว่างคลังสินค้าที่ยืดเยื้อ เพื่อกำจัดข้อบกพร่องด้านการกำหนดสูตรเหล่านี้อย่างเป็นระบบ การบูรณาการเชิงกลยุทธ์ของ สารป้องกันการตกตะกอนในสี ถือว่าจำเป็น
ไม่ว่าจะต้องจัดการกับการเคลือบป้องกันประสิทธิภาพสูงที่โดดเด่นในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ใช้ตัวทำละลายหรือสูตรผสมน้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่สอดคล้องกับมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก การเลือกตัวปรับค่ารีโอโลยีที่แน่นอนเป็นสิ่งสำคัญ โดยจะกำหนดพฤติกรรมทิโซโทรปิก ความเสถียรของเมทริกซ์แบบแขวนลอย และการทำให้เป็นอะตอมขั้นสุดท้ายหรือลักษณะการใช้งานของฟิล์มของเหลว
กลไกและพฤติกรรมของตัวดัดแปลงรีโอโลยีบนตัวกลางต่างๆ
ขึ้นอยู่กับเฟสต่อเนื่องของเมทริกซ์การเคลือบ โครงสร้างทางเคมีและพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์ของ ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง ผู้กำหนดสูตรต้องประเมินความเข้ากันได้ของสารเติมแต่งเหล่านี้กับเรซินและตัวทำละลายที่เฉพาะเจาะจง
สารป้องกันการตกตะกอนสำหรับสีที่ใช้ตัวทำละลาย
ภายในระบบเรซินที่ไม่มีขั้วหรือปานกลาง ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน for solvent based paints ดำเนินการหลักโดยการสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติชั่วคราวที่สามารถพลิกกลับด้านความร้อนได้ตลอดเฟสต่อเนื่อง
การจำแนกประเภททางเคมีเบื้องต้น ได้แก่ ออร์กาโนเคลย์ ซิลิกาที่ถูกรมควัน และแวกซ์โพลิเอไมด์ที่กระตุ้นการทำงานล่วงหน้า ออร์กาโนเคลย์ต้องการแรงเฉือนและตัวกระตุ้นเชิงขั้วที่เพียงพอเพื่อแยกกลุ่มและแยกส่วนสัณฐานวิทยาของเกล็ดเลือดอย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดโครงข่ายพันธะไฮโดรเจนที่ให้ความหนืดเฉือนต่ำแบบทิโซโทรปิกที่ดีเยี่ยม อีกทางหนึ่ง แว็กซ์โพลิเอไมด์จะพองตัวและตกตะกอนเป็นโครงสร้างไมโครไฟเบอร์ภายใต้หน้าต่างระบายความร้อนที่แม่นยำในระหว่างการผลิต สร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งสามารถรองรับตัวเติมในอุตสาหกรรมหนัก เช่น แบเรียมซัลเฟต เหล็กออกไซด์ชนิดไมกาเชียส หรือเหล็กออกไซด์สีแดงต้านแรงดึงโน้มถ่วงได้สำเร็จ
สารป้องกันการตกตะกอนสำหรับสีน้ำ
เมทริกซ์การเคลือบที่มีน้ำมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูงและมีขั้วโมเลกุลที่แข็งแกร่งเนื่องจากน้ำทำหน้าที่เป็นตัวพาหลัก ด้วยเหตุนี้ ก ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน for water based paints จะต้องมีคุณลักษณะที่ชอบน้ำที่เหมาะสมรวมกับโปรไฟล์การตอบสนองต่อการเฉือนที่รวดเร็ว
สารเติมแต่งทั่วไปที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบประกอบด้วยซิลิเกตอนินทรีย์ดัดแปลง, ยูรีเทนเอทอกซีเลตที่ถูกดัดแปลงโดยไม่ชอบน้ำ (HEUR) และอิมัลชันอะคริลิกที่บวมตัวได้ของด่าง (ASE/HASE) สารประกอบเหล่านี้ใช้การแลกเปลี่ยนไอออน พันธะไฮโดรเจนอย่างกว้างขวาง หรือการรวมตัวกันที่ไม่ชอบน้ำภายในเฟสที่เป็นน้ำ ให้ความหนืดเฉือนต่ำสูงเป็นพิเศษภายใต้สภาวะคงที่เพื่อรักษาเม็ดสีแขวนลอยที่สม่ำเสมอ ในทางกลับกัน ภายใต้แรงเฉือนสูง เช่น การปัด การกลิ้ง หรือการพ่น เครือข่ายทางกายภาพเหล่านี้จะแยกออกจากกันชั่วคราวเพื่อให้แน่ใจว่ามีคุณสมบัติการปรับระดับและการทำให้เป็นละอองที่โดดเด่น
ประสิทธิภาพทางกายภาพและพารามิเตอร์ทางเทคนิคเปรียบเทียบ
ในการออกแบบการเคลือบทางเทคนิค การกำหนดสูตรตามตัวแปรเฉพาะ เช่น ปริมาณของแข็งทั้งหมด อัตราส่วนเม็ดสีต่อสารยึดเกาะ และขั้วของระบบ ช่วยลดระยะเวลาการวิจัยและการพัฒนาให้เหลือน้อยที่สุด เมทริกซ์ต่อไปนี้สรุปพารามิเตอร์พื้นฐานและคุณลักษณะการใช้งานของสารเติมแต่งรีโอโลจีที่แตกต่างกันสี่ชนิด:
| คุณสมบัติ / พารามิเตอร์ทางเทคนิค | ออร์กาโนเคลย์ | ซิลิการมควัน | แวกซ์โพลีเอไมด์ | โพลียูรีเทนดัดแปลง (HEUR) |
| ลักษณะทางกายภาพ | สีขาวนวลถึงผงสีเหลืองอ่อน | แป้งฝุ่นอสัณฐานที่ละเอียดเป็นพิเศษ | เพสต์ ผงไมโครไนซ์ หรืออนุภาคทรงกลม | อิมัลชันของเหลวหรือกึ่งโปร่งใส |
| ความเข้ากันได้ของระบบ | ตัวทำละลาย (ขั้วต่ำถึงปานกลาง) | ตัวทำละลายและเลือกน้ำ | ตัวทำละลาย (ปานกลางถึงขั้วสูง) | ระบบเคลือบด้วยน้ำ |
| กลไกป้องกันการตกตะกอนเบื้องต้น | โครงข่ายพันธะไฮโดรเจนของเกล็ดเลือดที่แยกตัว | การเชื่อมโยงกลุ่มไซลานอลจากอนุภาคสู่อนุภาค | เครือข่ายพัวพันทางกลที่เป็นเส้นใย | กลุ่มสุดท้ายที่ไม่ชอบน้ำซึ่งสัมพันธ์กับอนุภาคของสารยึดเกาะ |
| ปริมาณมาตรฐาน (% โดยน้ำหนักของสูตรทั้งหมด) | 0.2% - 2.0% | 0.2% - 1.0% | 0.5% - 1.5% | 0.3% - 1.2% |
| เกณฑ์การเปิดใช้งาน / การกระจายตัว | ต้องใช้แรงเฉือนสูงและตัวกระตุ้นเชิงขั้ว | ต้องการการกระจายแรงเฉือนสูงเพื่อให้เปียกได้เต็มที่ | การจัดการอุณหภูมิในการเปิดใช้งานและเวลาในการประมวลผลอย่างเข้มงวด | รวมเข้าไว้อย่างง่ายดายผ่านการกวนเชิงกลความเร็วต่ำ |
| ความต้านทานลดลงเทียบกับความสมดุลในการปรับระดับ | ดี | ยอดเยี่ยม | ซูพีเรียร์ | ความสมดุลที่ยอดเยี่ยมของการปรับระดับและช่วงล่าง |
| ผลกระทบต่อความเงาของฟิล์มแห้ง | อาจทำให้เกิดการปูเล็กน้อยที่ระดับการรับน้ำหนักสูง | มีแนวโน้มเล็กน้อยที่จะลดค่าความเงา | ผลกระทบเล็กน้อยต่อความเงาของฟิล์มที่บ่มแล้ว | คงความเงางามของฟิล์มสีแห้งได้อย่างสมบูรณ์ |
การบรรเทาปัญหาการแข็งตัวและการหย่อนคล้อยในการผลิตและการจัดเก็บ
การเคลือบของเหลวต้องทนการไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และความเครียดจากความร้อนเป็นเวลานานในระหว่างการขนส่งและการกระจายสินค้า ถ้า ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน in paint ไม่สามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของสารแขวนลอยได้ อนุภาคของแข็งจะค่อยๆ บีบอัด ไล่สารละลายเรซินคั่นระหว่างหน้าออกเพื่อสร้างชั้นซีเมนต์ที่มีความหนาแน่นและไม่สามารถย้อนกลับได้ที่ด้านล่างของภาชนะบรรจุภัณฑ์
ด้วยการออกแบบทางวิศวกรรมพฤติกรรมรีโอโลยีเพื่อปรับเปลี่ยนโปรไฟล์ความหนืดแรงเฉือนต่ำโดยไม่ทำให้ความหนืดในกระบวนการเฉือนสูงพองขึ้น ช่างเทคนิคจึงสามารถเพิ่มค่าผลผลิตคงที่ของของเหลวเคลือบได้อย่างมาก เมื่อค่าผลผลิตคงที่เกินค่าแรงเฉือนจากแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากเฟสของแข็งที่กระจายตัว เม็ดสีจะยังคงอยู่ในสถานะแขวนลอยอย่างถาวร
ในไพรเมอร์อุตสาหกรรมที่มีตัวทำละลายสูง สารเคลือบทางทะเล หรือไพรเมอร์ที่อุดมด้วยสังกะสีเพื่อการป้องกันงานหนัก โดยผสม ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน for solvent based paints (เช่น การรวมออร์กาโนเคลย์เข้ากับแวกซ์โพลีเอไมด์ที่กระตุ้นการทำงานล่วงหน้า) จะสร้างผลเสริมฤทธิ์กัน โครงสร้างสารประกอบนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพระบบกันสะเทือนในการจัดเก็บในกระป๋อง ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการหย่อนคล้อยบนพื้นผิวแนวตั้งระหว่างการใช้งาน สำหรับการตกแต่งสถาปัตยกรรมที่ใช้น้ำหรือเคลือบอุตสาหกรรมที่ใช้น้ำ โดยผสมผสาน ตัวแทนต่อต้านการตกตะกอน for water based paints รักษาเสถียรภาพของระบบกันสะเทือนแบบหลายเฟส ลดการกระเด็นของลูกกลิ้งระหว่างการใช้งาน และรับประกันสภาพภูมิประเทศของฟิล์มแห้งที่ราบรื่นและปราศจากข้อบกพร่อง