Quels sont les facteurs qui affectent le séchage de la résine acrylique à base d'eau ?

Facteurs affectant le séchage des produits à base d'eau résine acrylique :

1. Sélection de résine :

L'émulsion aqueuse est un système à deux phases. Avec l'évaporation de l'eau, la viscosité du système ne change pas beaucoup au début, mais lorsque le volume de particules d'émulsion représente une valeur critique du volume total du système, le système passe soudainement de liquide à solide, ce qui est un phénomène inexorable. . Un processus continu, ce point critique est le début du tack de la peinture à base d'eau, de sorte que le temps hors poisse des peintures à base d'eau est plus court que certaines peintures à base de solvant. L'ensemble des performances, du séchage en surface aux performances du film de peinture, dépend du taux d'évaporation de l'eau résiduelle dans le système, de l'interpénétration des macromolécules dans les particules d'émulsion et du taux d'évaporation d'autres petites molécules organiques dans le système. Afin d'optimiser le système, lors de la fabrication de formulations de peinture à base d'eau, la résine doit être sélectionnée parmi les aspects suivants :

A. Contenu solide :

En général, plus la teneur en solides d'une émulsion est élevée, plus elle est proche du seuil de non-collage et plus elle sèche rapidement. Cependant, une teneur en solides trop élevée apportera également une série de facteurs défavorables. Un séchage trop rapide de la surface raccourcira l'intervalle de brossage et entraînera des inconvénients dans la construction. Les émulsions à haute teneur en solides ont généralement de mauvaises propriétés rhéologiques en raison du faible espacement entre les particules de résine et ne sont pas sensibles aux épaississants, ce qui rend plus difficile l'ajustement des performances de pulvérisation ou de stuc des revêtements. b. Taille des particules d'émulsion : Plus les particules d'émulsion sont petites, plus la distance entre les particules sous le même contenu solide est petite, plus la valeur critique de la siccité de surface est faible et plus la vitesse de séchage est rapide. Les petites particules de l'émulsion apporteront également d'autres avantages tels qu'une bonne formation de film et un brillant élevé.

B. Taille des particules d'émulsion :

Plus les particules de l'émulsion sont petites, plus l'espacement entre les particules sous un même extrait sec est faible, plus la valeur critique de la siccité superficielle est faible et plus la vitesse de séchage est rapide. Les petites particules de l'émulsion apporteront également d'autres avantages tels qu'une bonne formation de film et un brillant élevé.

C. Température de transition vitreuse de la résine (Tg) :

En général, plus la Tg de la résine est élevée, meilleures sont les propriétés filmogènes finales. Cependant, pour le temps de séchage, la tendance est fondamentalement inverse. Pour les résines à haute Tg, il est généralement nécessaire d'ajouter plus d'auxiliaires filmogènes dans la formulation pour faciliter la pénétration mutuelle des macromolécules entre les particules d'émulsion et favoriser la qualité filmogène. Et ces coalescents ont besoin de suffisamment de temps pour s'évaporer du système, ce qui prolongera en fait le temps entre le séchage en surface et le séchage complet. Par conséquent, en fonction de ce facteur Tg, le temps de séchage et les propriétés filmogènes sont souvent contradictoires.

D. Structure de phase des particules d'émulsion :

Selon le procédé de préparation de l'émulsion, la même composition de monomères peut former différentes structures de phase particulaire. La structure noyau-enveloppe bien connue en est un exemple. Bien qu'il soit impossible que toutes les particules d'une émulsion soient transformées en une structure noyau-enveloppe, la métaphore de cette image est que les gens peuvent avoir une compréhension populaire des propriétés filmogènes de l'émulsion. Si la Tg de l'enveloppe des particules est faible et la Tg du noyau est élevée, le système nécessite moins d'auxiliaires de formation de film et sèche plus rapidement. Cependant, étant donné que la phase continue après la formation du film est une résine à faible Tg, la dureté du film de peinture sera affectée dans une certaine mesure. Au contraire, si la coque Tg des particules est élevée, une certaine quantité d'agent auxiliaire est nécessaire pour la formation du film, et la vitesse de séchage du film sera plus lente que celle du premier, mais la dureté après séchage sera plus élevée. que celui du premier.

E. Type et dosage de tensioactif :

Les émulsions courantes utilisent certains tensioactifs dans le processus de fabrication. Le tensioactif a pour effet d'isoler et de protéger les particules d'émulsion et a une grande influence sur le processus filmogène de la fusion des particules, en particulier au stade initial, c'est-à-dire lorsque la surface est sèche. De plus, ces produits chimiques uniques ont une certaine solubilité dans l'eau et la phase huileuse, et la partie dissoute dans la résine agit en fait comme une aide à la coalescence. Différents tensioactifs, en raison de leur solubilité différente dans les résines, ont des effets différents en tant que filmogènes.

2. Mécanisme de durcissement de la résine :

La formation et le durcissement d'un film de résine aqueuse ont généralement plusieurs mécanismes. Premièrement, l'agrégation et la fusion des particules d'émulsion est un mécanisme que toute sécheresse de surface d'émulsion doit subir. Ensuite, la volatilisation de l'eau et d'autres auxiliaires filmogènes rend pleinement manifestes les propriétés de base de la résine thermoplastique elle-même, qui est la deuxième étape du durcissement. Enfin, certaines émulsions introduisent un mécanisme de réticulation lors de la préparation, ou introduisent un agent réticulant lors de l'utilisation du revêtement, de sorte que la dureté du film est encore améliorée à base de résine thermoplastique. Le mécanisme de réticulation de cette dernière étape aura une grande influence sur la vitesse et le degré de durcissement final du film. Les mécanismes de réticulation courants comprennent la réticulation oxydative (telle que la réticulation des résines alkydes), la réticulation par addition de Michael (telle que certains systèmes d'émulsion auto-réticulants) et la réticulation par substitution nucléophile (telle que l'époxy, le polyuréthane, etc.). Ces réactions de réticulation sont affectées par des facteurs tels que la température et le pH, et la relation entre les exigences de durcissement du système et d'autres propriétés doit être équilibrée lors de la formulation.

3. Dosage et nature des auxiliaires filmogènes :

En théorie, tout solvant de résine est un coalescent. En pratique, compte tenu de facteurs tels que la sécurité, le coût, la rapidité, etc., il n'existe qu'une douzaine d'additifs filmogènes courants, principalement des alcools à point d'ébullition élevé, des éthers et des esters. Ces coalescents auront leurs propres préférences pour différents ingénieurs de revêtement à base d'eau. Généralement, un ingénieur expérimenté ne dispose que de deux ou trois types de coalescents couramment utilisés. Les principales considérations sont la répartition des réactifs entre l'eau et la résine et à l'intérieur des particules de résine. En particulier lorsque la résine à base d'eau est une résine multiphase, la sélection et l'adaptation des auxiliaires de formation de film sont particulièrement importantes.

4. Environnement de construction

La construction de la formule générale doit essayer d'éviter un environnement à forte humidité. S'il doit être appliqué sous une humidité élevée, la formulation doit être ajustée, ou une résine à formation de film rapide doit être sélectionnée ou le site doit être isolé.