Quais são os fatores que afetam a secagem da resina acrílica à base de água?

Fatores que afetam a secagem de produtos à base de água resina acrílica :

1. Seleção de resina:

A emulsão aquosa é um sistema de duas fases. Com a evaporação da água, a viscosidade do sistema não muda muito no início, mas quando o volume das partículas da emulsão representa um valor crítico do volume total do sistema, o sistema muda repentinamente de líquido para sólido, o que é um fenômeno inexorável. . Um processo contínuo, este ponto crítico é o início da aderência da tinta à base de água, portanto, o tempo livre de aderência das tintas à base de água é menor do que algumas tintas à base de solvente. Todo o desempenho, desde a secagem da superfície até o desempenho do filme de tinta, depende da taxa de evaporação da água residual no sistema, da interpenetração das macromoléculas nas partículas da emulsão e da taxa de evaporação de outras pequenas moléculas orgânicas no sistema. Para otimizar o sistema, ao fazer formulações de tintas à base de água, a resina deve ser selecionada a partir dos seguintes aspectos:

A. Conteúdo sólido:

Em geral, quanto maior o teor de sólidos de uma emulsão, mais próximo ela estará do limite de aderência e mais rápido ela secará. No entanto, um teor de sólidos muito alto também trará uma série de fatores desfavoráveis. A secagem muito rápida da superfície encurtará o intervalo de escovação e causará inconvenientes na construção. Emulsões com alto teor de sólidos geralmente apresentam propriedades reológicas pobres devido ao pequeno espaçamento entre as partículas de resina e não são sensíveis a espessantes, o que dificulta o ajuste do desempenho de pulverização ou estuque dos revestimentos. b. Tamanho das partículas da emulsão: Quanto menores as partículas da emulsão, menor a distância entre as partículas sob o mesmo conteúdo sólido, menor o valor crítico de secura da superfície e mais rápida a velocidade de secagem. As pequenas partículas da emulsão também trarão outras vantagens como boa formação de filme e alto brilho.

B. Tamanho das partículas da emulsão:

Quanto menores as partículas da emulsão, menor o espaçamento entre as partículas sob o mesmo teor de sólidos, menor o valor crítico de secura superficial e mais rápida a velocidade de secagem. As pequenas partículas da emulsão também trarão outras vantagens como boa formação de filme e alto brilho.

C. Temperatura de transição vítrea da resina (Tg):

Em geral, quanto maior a Tg da resina, melhores serão as propriedades finais de formação do filme. No entanto, para o tempo de secagem, a tendência é basicamente oposta. Para resinas com alta Tg, geralmente é necessário adicionar mais auxiliares filmogênicos na formulação para facilitar a penetração mútua de macromoléculas entre as partículas da emulsão e promover a qualidade filmogênica. E esses coalescentes precisam de tempo suficiente para evaporar do sistema, o que na verdade prolongará o tempo entre a superfície seca e totalmente seca. Portanto, em termos desse fator Tg, o tempo de secagem e as propriedades de formação de filme são muitas vezes contraditórios.

D. Estrutura de fase das partículas de emulsão:

Dependendo do processo de preparação da emulsão, a mesma composição de monômero pode formar diferentes estruturas de fase de partículas. A conhecida estrutura core-shell é um exemplo. Embora seja impossível que todas as partículas de uma emulsão sejam transformadas em uma estrutura núcleo-casca, a metáfora dessa imagem é que as pessoas podem ter uma compreensão popular das propriedades de formação de filme da emulsão. Se a Tg da casca das partículas for baixa e a Tg do núcleo for alta, o sistema requer menos auxiliares de formação de filme e seca mais rapidamente. No entanto, como a fase contínua após a formação do filme é uma resina de baixa Tg, a dureza do filme de tinta será afetada até certo ponto. Pelo contrário, se a Tg da casca das partículas for alta, uma certa quantidade de agente auxiliar é necessária para a formação do filme, e a velocidade de secagem do filme será mais lenta que a do primeiro, mas a dureza após a secagem será maior do que o anterior.

E. Tipo e dosagem de surfactante:

Emulsões comuns usam certos tensoativos no processo de fabricação. O surfactante tem o efeito de isolar e proteger as partículas da emulsão, e tem grande influência no processo de formação do filme da fusão das partículas, principalmente na fase inicial, ou seja, quando a superfície está seca. Além disso, esses produtos químicos únicos têm uma certa solubilidade na fase aquosa e oleosa, e a parte dissolvida na resina realmente atua como um auxiliar de coalescência. Diferentes tensoativos, devido à sua solubilidade diferente em resinas, têm efeitos diferentes como formadores de filme.

2. Mecanismo de cura da resina:

A formação e cura de filme de resina à base de água geralmente tem vários mecanismos. Primeiro, a agregação e fusão das partículas da emulsão é um mecanismo que toda a secura da superfície da emulsão deve experimentar. Então, a volatilização da água e outros auxiliares de formação de filme torna as propriedades básicas da própria resina termoplástica totalmente manifestas, que é o segundo estágio da cura. Finalmente, algumas emulsões introduzem um mecanismo de reticulação durante a preparação, ou introduzem um agente de reticulação quando o revestimento é usado, de modo que a dureza do filme é melhorada ainda mais com base na resina termoplástica. O mecanismo de reticulação desta última etapa terá grande influência na velocidade final de cura e no grau de cura do filme. Mecanismos de reticulação comuns incluem reticulação oxidativa (como reticulação de resinas alquídicas), reticulação de adição de Michael (como alguns sistemas de emulsão de auto-reticulação) e reticulação de substituição nucleofílica (como epóxi, poliuretano, etc.). Essas reações de reticulação são afetadas por fatores como temperatura e pH, e a relação entre os requisitos de cura do sistema e outras propriedades deve ser equilibrada na formulação.

3. Dosagem e tipo de auxiliares de formação de filme:

Em teoria, qualquer solvente de resina é um coalescente. Na prática, considerando fatores como segurança, custo, velocidade, etc., há apenas uma dúzia de aditivos formadores de filme comuns, principalmente alguns álcoois de alto ponto de ebulição, éteres e ésteres. Esses coalescentes terão suas próprias preferências para diferentes engenheiros de revestimento à base de água. Geralmente, um engenheiro experiente tem apenas dois ou três tipos de coalescentes comumente usados. As principais considerações são a distribuição dos reagentes entre a água e a resina e dentro das partículas de resina. Especialmente quando a resina à base de água é uma resina multifásica, a seleção e combinação dos auxiliares de formação de filme são particularmente importantes.

4. Ambiente de construção

A construção da fórmula geral deve tentar evitar ambiente de alta umidade. Se deve ser aplicado sob alta umidade, a formulação deve ser ajustada, ou uma resina com rápida formação de filme deve ser selecionada ou o local deve ser isolado.