물 속의 분산제는 정확히 무엇입니까?
방금 수성 코팅 공식 조정을 마쳤습니다. 안료는 분쇄기 위에서 깨끗하게 분산되지만, 2주 동안 보관하면 캔에 다시 섞이지 않는 딱딱한 침전물이 나타나며 드로우다운이 고르지 않게 보입니다. 대부분의 제조자들이 거기에 있었고, 범인이 안료 자체인 경우는 거의 없습니다. 일반적으로 누락되거나 일치하지 않는 분산제입니다.
그렇다면 물 속의 분산제는 정확히 무엇일까요? 간단히 말하면, 수중 분산제는 안료, 충진제 등 미세한 고체 입자가 수성 시스템 내에서 고르게 퍼지고 시간이 지나도 분리된 상태를 유지하도록 돕는 표면 활성 첨가제입니다.
물은 중립 배경이 아닙니다. 표면 장력이 높고 대부분의 유기 안료와 충전제는 소수성이므로 물보다는 서로 달라붙는 것을 선호합니다. 분산 보조제 없이 안료 분말을 물에 섞으면 입자가 느슨한 덩어리로 뭉쳐서 주변 액체와의 접촉을 최소화합니다. 코코아 가루를 차가운 우유에 섞는 것을 생각해 보십시오. 코코아 가루는 표면에 떠서 덩어리를 형성하고 젖지 않습니다. 분산제는 그 행동을 변화시킵니다. 그 분자는 입자 표면에 흡착되어 계면 장력을 낮추고 각 입자에 보호 층을 제공하여 입자를 분리시킵니다.
물 속의 분산제는 세 가지 필수 작업을 수행합니다. 즉, 입자 표면을 적시고, 응집체를 분해하는 데 도움을 주며, 입자가 다시 뭉치는 것을 방지하는 장벽을 구축합니다.
분산제는 수성 시스템에서 어떻게 작동합니까?
작동 원리는 분말이 액체에 닿는 순간부터 완성된 밀 베이스까지 분산 과정에서 발생하는 3단계 순서로 이해하기 가장 쉽습니다.
1단계: 입자 표면 적시기
건조된 안료 분말을 물에 첨가하면 공기가 입자 표면에 달라붙습니다. 분산제는 고체-액체 계면 장력을 낮추어 물이 공기를 대체하고 입자 사이의 공간으로 침투할 수 있도록 합니다. 이 단계에서는 건조하고 젖지 않는 분말의 안료를 액체와 호환되는 슬러리로 변경합니다. 습윤은 빠르게 발생하지만 필수적입니다. 그렇지 않으면 다음 단계를 진행할 수 없습니다.
2단계: 응집체 분해
표면이 젖으면 고속 용해기, 비드밀 또는 기타 분쇄 장비를 통해 기계적 에너지가 적용됩니다. 분산제는 입자 자체를 분쇄하지 않습니다. 이것이 하는 일은 새로 노출된 표면에 흡착하여 응집체의 내부 결합을 약화시켜 파편이 다시 서로 달라붙는 것을 방지하는 것입니다. 실제로 전단 및 분산제 화학은 동시에 작동합니다. 분쇄기는 에너지를 제공하고 분산제는 분리된 입자가 다시 결합되는 것을 방지합니다.
3단계: 분산액 안정화
입자가 분리된 후 브라운 운동이 계속해서 접촉하기 때문에 입자는 즉시 재응집을 시도합니다. 분산제는 두 가지 안정화 메커니즘 중 하나를 통해 이를 차단합니다.
정전기 대 입체 안정화
정전기 안정화 입자 표면에 흡착되어 전하를 형성하는 음이온 또는 양이온 유형과 같은 이온 분산제에 의존합니다. 동일한 전하를 운반하는 입자들은 서로 반발하여 시스템을 유동적으로 유지합니다. 이 메커니즘은 효과적이지만 약점이 있습니다. 용해된 염이 전기 이중층을 압축하고 pH 변화가 표면 전하를 중화시킬 수 있다는 것입니다. 실제 코팅 공식에서는 둘 다 일반적입니다.
입체적 안정화 다르게 작동합니다. 고분자 분산제는 앵커 그룹을 통해 입자에 부착되고 고분자 사슬은 수상으로 확장되어 부피가 큰 흡착층을 생성합니다. 이 물리적 층은 이온 환경에 관계없이 입자가 뭉칠 만큼 가까이 접근하는 것을 방지합니다.
수성 코팅의 경우 입체적 안정화가 일반적으로 더 신뢰할 수 있는 경로입니다. 수돗물, 색소 불순물 및 수지 시스템은 모두 전해질을 도입하며 제제 중 pH 드리프트는 정상입니다. 정전기적 반발력은 이러한 요인에 의해 약화될 수 있는 반면, 입체 장애는 훨씬 더 넓은 범위의 조건에서 여전히 효과적입니다. 이것이 바로 대부분의 현대 수성 분산제가 단순한 이온성 계면활성제가 아닌 고분자량 폴리머인 이유입니다.
수성 코팅에 분산제가 필요한 이유는 무엇입니까?
수성코팅에 있어 분산제는 선택사항이 아닙니다. 그라인딩 단계부터 필름 완성까지 시스템을 안정적으로 유지해주는 성분입니다. 이것이 없으면 5가지 실질적인 실패가 발생하고 각 실패에는 시간, 재료 또는 제품 품질이 소요됩니다.
- 안료 침전. 입자는 중력에 의해 천천히 가라앉아 용기 바닥에 단단한 침전물을 형성합니다. 심한 경우에는 교반으로도 침전물이 재분산되지 않아 배치가 낭비됩니다.
- 응집. 분쇄 후 느슨한 클러스터가 재형성되어 점도가 상승하고 흐름 동작이 배치마다 일관되지 않게 됩니다.
- 떠다니는 것과 홍수가 나는 것. 혼합 안료 시스템에서는 크기와 표면 화학이 다른 입자가 필름 형성 중에 분리되어 줄무늬, 얼룩 또는 젖은 필름과 다른 건조한 색상이 생성됩니다.
- 광택이 감소합니다. 응집체는 필름 표면에서 빛을 산란시키는 결함으로 작용하므로 코팅이 건조되어 매끄럽고 광택이 나는 마감 대신 안개가 끼게 됩니다.
- 착색력이 약해요. 안료가 완전히 분산되지 않으면 발색이 좋지 않습니다. 포뮬레이터는 목표 색상에 도달하기 위해 추가 색소를 추가해야 하며, 이는 비용을 높이고 다른 필름 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
이러한 문제는 유성 시스템보다 물에서 더 두드러집니다. 물의 유전 상수가 높기 때문에 시스템이 이온 불순물에 민감해지며, pH 표류로 인해 약하게 안정화된 분산액이 불안정해질 수 있습니다. 잘 어울리는 분산제는 예측 가능한 성능을 발휘하는 코팅과 보관 또는 적용 중에 실패하는 코팅 간의 차이입니다.
분산제와 습윤제: 차이점은 무엇입니까?
두 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 서로 다른 직업을 설명합니다. 에이 습윤제 액체가 고체 표면 위로 퍼지고 침투할 수 있도록 표면 장력을 감소시킵니다. 그것은 질문에 답합니다: 물이 이 분말을 적시겠습니까? 에이 분산제 습윤 후에도 고체 입자를 분리된 상태로 유지합니다. 그것은 질문에 답합니다: 이 입자들이 서로 떨어져 있을 것인가?
실제 연삭 공정에서는 습윤이 우선입니다. 모공에 공기가 갇힌 미세한 입자 덩어리로 안료 덩어리를 상상해 보십시오. 습윤제는 액체를 해당 구멍으로 끌어당겨 공기를 대체합니다. 그래야만 분산제 분자가 입자 표면에 도달하여 흡착할 수 있습니다. 습윤이 불완전하면 보호해야 하는 표면에 도달하지 못하기 때문에 분산제가 제 역할을 할 수 없습니다.
단일 분자가 두 가지 기능을 모두 수행하기 때문에 많은 현대 첨가제는 습윤제 및 분산제로 분류됩니다. 문제 해결에는 개념적 구별이 여전히 중요합니다. 문제가 표면 습윤 불량이나 저에너지 기판의 크레이터링인 경우 일반적으로 습윤제가 첫 번째 해결 방법입니다. 문제가 침전, 응집 또는 부유인 경우 분산제가 중요한 구성 요소입니다.
수성 시스템용 분산제의 주요 유형
물 분산제는 전하 및 분자 구조를 기준으로 분류할 수 있습니다. 두 요소 모두 첨가제가 안료 표면 및 주변 수지 시스템과 상호 작용하는 방식을 결정합니다.
| 유형 | 요금 | 안정화 메커니즘 | 가장 적합한 대상 | 주요 제한 사항 |
|---|---|---|---|---|
| 음이온 | 네거티브 | 정전기 | 이산화티타늄, 산화철 등의 무기안료 | 전해질과 pH 변화에 민감함 |
| 양이온성 | 긍정적 | 정전기 | 산성 제제 및 엄선된 특수 안료 | 수성 페인트에 흔히 사용되는 음이온성 아크릴 및 폴리우레탄 시스템과의 호환성이 좋지 않음 |
| 비이온성 | 없음 | 약한 입체 | 이온 전하를 피해야 하는 시스템 | 강한 극성 색소에 제한된 고정 |
| 고분자 | 변수 | 강한 입체감 | 유기안료, 카본블랙, 혼합안료 혼합물 | 높은 비용과 호환성 테스트의 필요성 |
대부분의 고성능 수성 코팅의 경우 고분자 분산제가 주류 선택입니다. 다수의 앵커 그룹은 안료 표면에 단단히 결합하는 반면, 폴리머 사슬은 수상으로 확장되어 장기적인 입체적 안정화를 제공합니다. 이것이 바로 어려운 유기 안료나 전도성 카본 블랙을 사용하는 제조자가 일반적으로 다음을 사용하는 이유입니다. 입체적 안정화를 위한 고분자 분산제 단순한 이온성 계면활성제에 의존하기보다는
사용자 정의 DH-6321 고분자 분산제 공급 업체, 공장 - Suzhou Qingtian New Mat Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.는 중국 DH-6321 고분자 분산제 공급 업체 및 공장입니다. 세부 정보:중간 수준의 분산제에 적합합니다... 제품보기 → 수성 제제에 적합한 분산제를 선택하는 방법
분산제를 선택하는 것은 화학을 특정 시스템에 맞추는 것입니다. 보편적인 제품은 없지만 실용적인 체크리스트는 대부분의 제제 시나리오를 다룹니다.
- 안료와 필러 유형을 확인하세요. 프탈로시아닌 블루 및 그린, 카본 블랙 및 여러 퀴나크리돈을 포함한 유기 안료는 소수성 표면이 크기 때문에 일반적으로 고분자 분산제가 필요합니다. 이산화티타늄, 산화철과 같은 무기 안료는 종종 더 작은 음이온 분산제에 잘 반응합니다.
- 레진 시스템과의 호환성을 확인하십시오. 분산제는 바인더를 불안정하게 해서는 안 됩니다. 에폭시 분산액은 고유한 극성과 표면 화학을 가지므로 일반 아크릴 시스템용으로 설계된 제품은 성능이 좋지 않을 수 있습니다. 해당 공식에 대해서는 다음을 찾으십시오. 에폭시 수지 시스템용 분산제
에폭시 시스템 공급업체를 위한 맞춤형 DH-6200 분산제, 공장 - Suzhou Qingtian Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.는 에폭시 시스템 공급업체 및 공장을 위한 중국 DH-6200 분산제입니다. 세부 정보:연삭 및 분산... 제품보기 → 대신. - 최종 사용 요구 사항을 고려하십시오. 카본 블랙을 함유한 정전기 방지 프라이머와 같이 코팅이 전도성이어야 하는 경우 분산제는 전도성을 방해하지 않고 표면적이 큰 안료를 처리해야 합니다. 특수 등급은 바로 이러한 상황을 위해 만들어졌습니다.
- 그라데이션을 사용하여 복용량을 선별합니다. 일반적인 시작 범위는 안료 표면적에 따라 안료 중량을 기준으로 5%~20%의 분산제입니다. 너무 적으면 안정성이 떨어집니다. 너무 많이 사용하면 점도가 높아지거나 최종 필름의 물 민감도가 높아질 수 있습니다.
- 분쇄 및 보관 테스트를 통해 검증합니다. 밀링 중에 Hegman 게이지로 분쇄 분말도를 측정한 다음 제어된 보관 조건에서 점도, 색상 전개 및 침전물 형성을 확인합니다. 이 간단한 테스트는 이론적 계산보다 더 많은 것을 보여줍니다.
분산제 등급을 귀하의 공식에 맞추는 더 자세한 단계별 접근 방식은 다음을 참조하십시오. 올바른 분산제 등급 선택에 대한 자세한 가이드 . 사용 가능한 옵션을 나란히 비교하려면, 수성 분산제 제품군 살펴보기 .
도매 수성 분산제 제조업체, 공장 중국 수성 분산제 제조업체 및 공장인 Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.는 도매 수성 분산제를 제공합니다... 제품보기 → 결론
물 속의 분산제가 무엇인지 이해하는 것은 몇 가지 내구성 있는 점으로 귀결됩니다. 이는 각 입자 주위에 보호층 역할을 하여 안료와 필러가 연속적인 수상에서 분리된 상태를 유지할 수 있도록 합니다. 이는 세 단계로 작동합니다. 입자 표면을 적시고, 전단 시 응집 해제를 지원하고, 입자가 재클러스터링되지 않도록 안정화합니다. 수성 코팅에서 입체적 안정화는 일반적으로 pH 변화와 전해질 간섭에 저항하기 때문에 정전기적 반발력보다 더 안정적입니다. 그리고 올바른 선택은 안료 표면 화학, 수지 호환성, 적용 요구 사항 및 검증된 투여량 테스트에 따라 달라집니다.
분산 품질은 포뮬레이터가 저장 안정성, 외관 및 비용에 비해 갖는 가장 강력한 요소 중 하나입니다. 수용성 포뮬러가 침전, 부유 또는 약한 발색 문제를 겪는 경우 분산제를 먼저 살펴보세요.
