Как предотвратить агломерацию диоксида титана в водоэмульсионных красках

Теряет ли ваша водоэмульсионная краска укрывистость или в ней появляются заметные вкрапления, несмотря на тщательное перемешивание? Агломерация диоксида титана может снизить укрывистость, нарушить блеск и затруднить поддержание стабильности от партии к партии. Повышение скорости мешалки не всегда решает проблему. Для надежного диспергирования необходимо смочить пигмент, разрушить рыхлые агломераты и предотвратить повторное слипание разделенных частиц.

Важен не просто вопрос «Как долго мы перемешивали?», а вопрос «На каком этапе дисперсия перестала вести себя ожидаемым образом?». Грубый помол и гладкий помол, при котором флокуляция возникает во время разбавления связующим, требуют разных корректирующих действий.

Проверьте, возникает ли проблема при помоле или при разбавлении связующим

Отберите пробы сразу после диспергирования пигмента, после добавления связующего и после хранения. Проверьте наличие крупных частиц с помощью гриндометра, затем сравните выкрас при одинаковой толщине пленки и одинаковых условиях сушки. Гриндометр помогает обнаружить крупные частицы, но не подтверждает, что пигмент диспергирован оптимально для обеспечения укрывистости.

Если помол уже грубый, проверьте ввод порошка, выбор диспергатора и условия сдвига. Если до разбавления связующим результат приемлемый, но после него ухудшается, проверьте совместимость связующего, изменения pH и последовательность добавления компонентов. Видимые вкрапления также могут быть засохшей краской, загрязнениями или коагулированным связующим, а не агломератами пигмента.

Подбирайте диспергатор с учетом поверхности пигмента, а не только названий продуктов

Выбирайте марку диоксида титана, рекомендованную для вашей водно-дисперсионной лакокрасочной системы. Обработка поверхности влияет на смачивание, потребность в диспергаторе и совместимость. Две марки рутила со сходными основными характеристиками могут по-разному вести себя в одной и той же рецептуре помольной пасты.

Смачиватель помогает воде контактировать с порошком, а диспергатор стабилизирует разделенные частицы. Некоторые добавки выполняют обе функции, но это не значит, что они взаимозаменяемы. Подбирайте их с учетом рекомендаций поставщика пигмента и всей рецептуры, включая наполнители.

Проведите серию испытаний для определения потребности в диспергаторе, вместо того чтобы просто добавлять его больше при повышении вязкости. Сохраняйте неизменными содержание пигмента и условия обработки, рассчитывайте дозировку по содержанию активного вещества и сравнивайте вязкость, качество помола, выкрас и стабильность при хранении. Низкая начальная вязкость — полезный ориентир, но не единственный критерий приемки. Избыток добавки может вызвать пенообразование или ухудшить свойства пленки.

Контролируйте добавление порошка и фактические условия перемешивания

Для стандартного процесса приготовления пигментной помольной пасты можно начать со следующей последовательности:

1. Загрузите воду для помольной пасты, диспергатор и другие добавки, вводимые на стадии помола, в соответствии с рецептурой. При необходимости скорректируйте pH.
2. Обеспечьте циркуляцию, затем равномерно подавайте пигмент в движущуюся жидкость. Не высыпайте порошок быстрее, чем мешалка успевает его вовлечь.
3. После смачивания примените проверенные условия диспергирования, контролируя температуру, вязкость и качество помола.
4. Перейдите к разбавлению связующим при контролируемом перемешивании, следуя рекомендациям поставщика связующего по его добавлению.

При загрузке порошка соблюдайте правила предприятия по контролю пыли. Плавающий слой порошка или стойкие сухие включения обычно указывают на проблему с его вовлечением в жидкость; простое увеличение времени перемешивания в конце процесса может оказаться неэффективным.

Следите за потоком вокруг лопасти диспергатора. Жидкая суспензия может циркулировать, не подвергаясь достаточному эффективному сдвигу, а чрезмерно густая помольная паста может образовывать застойные зоны. Наряду со скоростью вращения важны диаметр лопасти, геометрия емкости, уровень заполнения и вязкость помольной пасты. Прямой перенос лабораторных оборотов в минуту на производственную емкость не является надежным методом масштабирования.

Не продолжайте увеличивать подводимую энергию, если качество помола перестало улучшаться. Повышение температуры и вовлечение воздуха могут создать новые проблемы. Прежде чем решать, что партии требуется более длительная обработка или другая диспергирующая машина, проверьте рецептуру и состояние оборудования.

Сохраняйте стабильность дисперсии при разбавлении связующим и хранении

Универсального целевого значения pH для всех водоэмульсионных красок не существует. Используйте рабочий диапазон, рекомендованный для сочетания связующего, пигмента и диспергатора, и измеряйте pH не только при помоле, но и после разбавления связующим. Неконтролируемая корректировка pH может дестабилизировать партию, которая в остальном соответствует требованиям.

Следует также учитывать качество воды. Изменения жесткости или содержания растворенных солей могут влиять на некоторые системы диспергаторов. Если прежде стабильная рецептура начинает терять стабильность, проверьте производственную воду и партии сырья, прежде чем менять состав пакета добавок. Помните, что одно лишь оседание не доказывает агломерацию: недостаточный контроль суспендирования также может привести к оседанию хорошо диспергированного пигмента.

Для обсуждения сырья с компанией Shandong Carbon Steel Metal Products Co., Ltd., основанной в 2008 году и занимающейся международными поставками химического сырья, поверхностно-активных веществ, полимеров и добавок, укажите марку пигмента, химию связующего, последовательность добавления и этап, на котором возникает проблема. Эти сведения помогут получить более полезную техническую поддержку, чем общий запрос на диспергатор.

Прежде чем менять производственную рецептуру, проверьте предлагаемое решение в контролируемом испытании и сохраните образцы для проверки при хранении. Принимайте изменение только в том случае, если облегчение обработки сопровождается стабильной укрывистостью, внешним видом и устойчивостью, а не просто более гладкой поверхностью в емкости.