多彩保护胶包裹粒子的原理

kooz

保护胶溶液属于胶体体系，是带负电荷的溶胶（降低粘度前或后期增稠后则属于凝胶体系）！高浓度的保护胶液体在与基础色漆接触的瞬间实现包裹是由于：
1）        基础漆里的长链聚合物，如纤维素等会吸附这些带点微粒（实际是胶体的一种絮凝现象，如同用聚丙烯酰胺处理泳池的水是一样的），从而在其表面形成了一层絮凝的柔性膜。
2）        基础漆里的煅烧高岭土等填料的等电点是低于7的，因此在碱性环境（基础漆的PH值大于7）下会电离出少量的（不稳定的）铝及其它高价阳离子，这些阳离子会同时促使这层凝胶的固化（这也是一种絮凝）。这些离子虽然很少，但具有惊人的絮凝能力，离子半径接近的情况下和电价的约6次方成正比，三价铝离子絮凝能力约是一价钠离子的729倍（实际考虑离子半径会更大）。

这种絮凝后的保护胶是属于弹性凝胶结构，干燥后遇见水会再次或每次（无限次）溶胀（干燥后遇水不溶胀的属于刚性凝胶，一次干燥后遇见水就不会再次溶胀），这就是耐水性不好的保护胶，漆膜干燥后遇见水会溶胀，漆膜强度也会大幅下降的原因！
我们的保护胶是刚性凝胶！那些保护胶是刚性凝胶相比大家可以自己判断了吧！

以上系个人在合成保护胶材料过程中的一点认识，请大家指正！

kooz

18621260100王

溢诚

能否提供配方和你们的样品？T：13967313227

xinyoulingxiydt

就是基础漆内聚力不够，所以容易散掉

kooz

知道我有这嗜好就别看我的帖子了吗

cangyue011

楼上各个帖子里上广告啊，不累么？

kooz

按以上原理设计基础漆，通常无需交联剂，稳定剂，界面剂，，，，，自己选好材料，多试几次。要有点探索，尝试和不怕失败的意识和觉悟，否则会愧对“工程师”这三个字的！

kooz

a5621399 发表于 2014-8-19 19:49
粒子太软，太容易碎掉，怎么补救

    水性多彩漆的几个要素: 保护胶，乳液，纤维素和kooz润湿剂
连续相的后增稠问题
确保连续相乳液务必要能和乳液长期稳定共存，否则可能会引起体系的后增稠，连续相后增稠可能由一下因素引起:
    1)保护胶液体自身后增稠，我们的保护胶尚未有此现象发生。
    2)连续相的保护胶和乳液的逐步发生反应所致，这是可能性最常见的。
    3)基础漆吸入连续相内的水分导致连续相被变向浓缩导致后增稠。
    4)连续相碱溶胀增稠剂品种及数量的不正确选用及使用。
    5)连续相进入了某些阳离子，杀菌剂及有机ph调节剂的大量及不正确选用，此现象较少见，但依然建议用户考虑连续相增稠时用无机碱来替代有机碱类来调整pH值。

基础漆的流变性问题
    基础漆的乳液也应该是和保护胶能长期稳定共存的或能和乳液迅速温和反应后并能长期稳定共存的乳液，对于迅速剧烈反应后又稳定的乳液的选择需慎重，对逐步缓慢反应的乳液则不能选用。
    1）保护胶要和纤维素能合适的交联反应，不同的保护胶与纤维素交联后的状态是有区别的，不同纤维素和保护胶厂家提供的产品性能不同，要用户自行实验选择。每公斤基础漆保护胶（折算为干粉量计算）用量建议不少于（推算估计）6克，建议8-12克，因为保护胶数量少则导致和纤维素的交联相对不彻底，所形成的网状结构不够牢固，可能导致纤维素（基础漆色点）吸水力相对较强，足够的保护胶与纤维素交联后形成的网状结构可以一定程度抑制基础漆色点后期对连续相的吸水能力，但保护胶用量越大则和纤维素交联程度越大，基础漆内形成的网状结构越致密及牢固。
    2）相同粘度时如果选用同系列中较低分子量纤维素，则其用量会大些，色点粒子内纤维素所形成网络相对密集，内聚力相应较大，粒子偏韧及饱满，喷涂后凹凸感较强（和填料的数量也有关系）。相反如果相同粘度值下选用的纤维素分子量较高，则纤维素用量会相应少，色点内纤维素所形成网络相对稀疏，色点粒子内聚力偏小，粒子喷涂后易于摊开，此时如果色点内填料也较少，则喷涂后粒子的平整度相对较好。
    3）在基础漆粘度相同时如果选用能和保护胶快速温和反应的乳液，由于片状保护胶和粒状乳液形成的混合体能提高基础漆的触变性，因此凝胶保护胶（及纤维素）的用量可能会相应减少（与保护胶不反应的乳液自身粘度的不同也会影响凝胶保护胶的加入量），基础漆所制得色点内聚力偏小且有一定的脆性，或许可能更有利于粒子喷涂后的摊开。因此如果只关注基础漆表观的流变性而不注重其内在的本质区别，即便满足了前期造粒的需求也未必能满足后期喷涂的效果。要想达到最终使用效果就要合理的选用纤维素，乳液及保护胶。
    4）在基础漆内添加（或多加）某些填料，有时反而会使得粒子喷涂后更加平整，原因是填料的加入通常会减少水的加入量，相同粘度要求时无形中减少了纤维素及保护胶的加入量，减小了粒子的内聚力，使得粒子喷涂后易与摊开，尤其是加入某些高吸油量的填料，如气相白炭黑类。当然相同流变性下低固形物含量的粒子喷涂干燥后的平整度会更好。
    5）kooz润湿剂可以让基础漆内各组份良好的相容，同时可以调节基础漆的流变性，同时可以在粒子表面形成疏水的膜，确保粒子的稳定。

如何设计合适的基础漆配方
    根据需求设计或调整一个基础漆的流变性时可以从多方面入手，而各组份之间又可能相互影响:
    通常首先选择或明确乳液（与保护胶共存）的特性，然后根据最终希望的效果确定填料的大致数量，最后是纤维素的选择和搭配，在加入润湿剂kooz199确保基础内各组份充分相容后再最后加入凝胶保护胶调节来交联纤维素及调节基础漆的流变性，要以能满足造粒需求为标准，但如果需要加入的凝胶数量太少（小于80）或太多（大于220），则需要修改纤维素及乳液与填料等的选择。
    1）能加入凝胶保护胶的量太少通常意味着基础漆原有的触变性已经太强，通常是乳液与保护胶已经反应（或乳液自身粘度太高）所致，也可能是纤维素本身触变性偏大，此时要选用触变性较小的纤维素或更换合适的乳液，但不同的是选用触变性较小的纤维素意味着纤维素用量的增加，会提高基础漆的内聚力（粒子偏韧），而选用自身粘度较低及与保护胶无增稠反应的乳液则会避免此问题，粉料的不同对基础漆的触变性也有一定影响。
    2）需要加入的凝胶保护胶太大则可能是基础漆原有的触变性太小，可通过选用触变性大的纤维素及掺入疏水纤维素或选用自身粘度较高的乳液（或能和保护胶快速温和反应的乳液）来解决此问题，但要注意这三种常用方式的区别:通过添加疏水纤维素（缔合作用）提高触变性的同时也会提高基础漆内的韧性（粒子韧性强），选用高触变性纤维素却可能会降低基础漆的内聚力（粒子易于摊开），而选用和保护胶快速温和反应的乳液会导致基础漆偏脆（粒子易于摊开或破碎）。
采取何种方式来调节基础漆的流变参数要兼顾造粒及喷涂后所需要的效果。
基础漆内各组份也该有一定的比例，通常为纤维素（7-11），乳液（220-300），填料（30-150），6%YM保护胶(100-200)，某些配方是通过使用较多的疏水纤维素来提高基础漆的触变性，后期可以用较少的保护胶凝胶来达到所需要的流变性，这是另一种解决方案，但最终的目标是一致的。
    肉眼观察基础漆完成后的状态通常是：有约中等内聚力(粒子要求大则内聚力要求偏大些许)，有少许触变性，适中的低剪切粘度，较低的中剪切粘度，当用小铲刀铲起基础漆后，在相对平稳状态时，铲刀上的基础漆能有一定厚度（按所要求粘度不同，厚度有所不同），被铲起的基础漆同时会缓慢向下慢慢滑动（低粘度基础漆会伴随极轻微流动），当有基础漆块下垂后被重力拉断时，断面会很（或极）轻微回弹少许。
    基础漆各组份如果能较好的相容搭配，则连续相包裹液所需要的保护胶浓度等参数可以适当下调，例如按以上思路设计的基础漆通常用我公司JS型保护胶6%浓度就足以完成包裹而无需担心乳化剂等的渗出（色浆则更不会渗出）。

junjun1314

飞翔的鱼 发表于 2014-9-28 13:11
是不是存在加了交联剂，粒子韧性提高了，但漆的附着强度下降了，会增加整体附着力损失起皮的风险。

我还没发现有这个问题。这个交联剂只在基础漆中加了2-3%，量比较少，应该不会有这个问题。

飞翔的鱼

junjun1314 发表于 2014-8-20 09:49
我们有交联剂，在基础漆里加2%，可提高粒子韧性，不易碎。广州清风化工，徐13826427038，QQ462212136

是不是存在加了交联剂，粒子韧性提高了，但漆的附着强度下降了，会增加整体附着力损失起皮的风险。

ljm19940918

a5621399 发表于 2014-8-19 19:49
粒子太软，太容易碎掉，怎么补救

把高岭土和重钙搭配着用试试……

junjun1314

可否给点样品？

355069167

国产的多彩助剂主要有4类，较稳定的有3类，尽管有许多品牌型号但是主要体系是同一个。对于铝来说，弱碱性情况下离子浓度相当低能不能起到络合絮凝作用很难说，PAC在水处理时是尽管HP值范围较宽，但是效果最理想的还是在弱酸性水中，多彩絮凝与水处理有重要的不同，多彩需要有较高的强度并具有粘弹性。水处理需要产生矾花并形成硬性沉淀，水处理需要少量的铝离子及絮凝剂就可以，多彩却不行，尽管机理相同但实际却差别很大。所谓的电荷吸附最后的目的只有一个使高分子链的胶体络合成凝胶体，一价金属离子只能产生分子缠结，无法形成3维网络交联（就像橡胶一样），可以形成3维网络的有多价金属离子、多官能团聚合等。非离子型的羟乙基纤维素几乎不会和金属离子交联，但是却可以和硅羟基交联，当HEC和硅溶胶达到一定浓度时会迅速交联粘度急速上升，如果我们改变配方及工艺那么硅酸镁锂是否是一定需要的现在还很难说。

junjun1314

dosn 发表于 2014-8-19 20:47
跟楼上同样的问题，增加KU粘度是不是会好点？？

我们有交联剂，在基础漆里加2%，可提高粒子韧性，不易碎。广州清风化工，徐13826427038，QQ462212136

junjun1314

a5621399 发表于 2014-8-20 09:05
可以大概说下是什么类型的东西呢

是经过改性的乳液，提高填料和常规乳液的交联度，即提高粒子韧性。

a5621399

junjun1314 发表于 2014-8-20 08:57
我们有交联剂，在基础漆里加2%，可提高粒子韧性，不易碎。广州清风化工，徐13826427038，QQ462212136

可以大概说下是什么类型的东西呢

a5621399

dosn 发表于 2014-8-19 20:47
跟楼上同样的问题，增加KU粘度是不是会好点？？

不会，我试过

dosn

跟楼上同样的问题，增加KU粘度是不是会好点？？

a5621399

粒子太软，太容易碎掉，怎么补救