¿Cómo se compara la propiedad de deespumde barnices de alta viscopara revestide madera a base de agua?
Durante la aplicación de revestide madera a base de agua, generalmente se recomienda aplicar el revestimiento en capas delgadas y múltiples veces. Esto se debe a que cuando los recubrimientos a base de agua se aplican en capas gruesas, se secan lentamente, la dureza aumenta lentamente y es difícil desespum, por lo que es difícil lograr un buen resultado de aplicación. Sin embargo, en las aplicaciones reales de producción, con el fin de mejorar la eficiencia de la producción, los revestimientos de madera a base de agua se requieren para ser aplicados en capas gruesas a la vez, especialmente en los campos donde los requisitos para la superficie no son muy altos, como el revestimiento de marcos de ventanas, marcos y otras superficies. Esta aplicación ya es bastante común.
Este campo se caracteriza por el empleo de pulverisin aire a media presión, de proceso sencillo y alta productividad. La construcción cuenta con una alta viscoy una capa grude hasta 250 μm. Uno de los problemas más difíciles de resolver cuando se utiliza este proceso es la desespum.
Durante la pulveri, no se puede eliminar una gran cantidad de burbujas de aire durante el proceso de secado de la película de recubrimiento, lo que resulta en un gran número de orificien en la superficie.
Esto casi se ha convertido en un obstáculo importante para la expansión de los recubrimientos de madera a base de agua en otros campos profesionales como muebles, especialmente barnices, de los cuales entre el 70% y el 90% son resinas, lo que hace que la desespumsea mucho más difícil que las pinturas de color sólido (que contienen dióxido de titaniy otros polvos). En la pintura de puertas y ventanas, aproximadamente 2/3 es barniz mate. Por lo tanto, es necesario llevar a cabo una investigación en profundidad sobre el rendimiento de desespumde barnices mate a base de agua cuando se pulveriza a presión media.
Las causas de la espuma
Espuma en el proceso de producción
En la producción de recubrimientos, a menudo se requiere una dispersión de alta velocidad para mezclar los ingredientes de manera uniforme, lo que resulta en un gran número de burbujas. Si estas burbujas no pueden romperse después de estar de pie, afectarán inevitablemente a la eliminación de espuma durante la aplicación. En el proceso de producción de barnices de madera a base de agua con alto contenido en resina, la espuma es más difícil de eliminar cuando la viscoes alta, y la viscono debe ser demasiado baja para satisfacer las necesidades de aplicación y almacenamiento. Si el producto se aplica con una pistola de aire sin aire de presión media, la viscodebe estar por encima de 80 KU. Para cumplir con este requisito, la viscoinicial del producto debe ser de al menos 90 KU (30°C), de modo que el producto pueda ser aplicado normalmente incluso cuando la viscodisminuye en entornos calurosos de verano, o para otras necesidades de aplicación. A una viscode 90 KU (30°C), no es difícil resolver simplemente el problema de desespum. Sin embargo, en el proceso de producción real, dado que el problema de la caída durante el revestimiento de espesor sobre superficies verticales también debe ser considerado, es necesario mejorar la tixotropía de la pintura. Por lo tanto, se debe encontrar un buen equilibrio entre reología y desespumdurante el proceso de producción.
Por otro lado, si se desarrolla un proceso de producción adecuado, también es posible reducir las burbujas generadas durante la producción de pintura. Por ejemplo, en la producción de barniz mate, el polvo de baño se convierte primero en una mezcla para evitar el gran número de burbujas de aire generadas durante la dispersión de alta velocidad al disperel polvo de baño en la resina. Antes de comenzar la mezcla se añade una cantidad adecuada de defoamer con buenas propiedades de supresión de espuma; El recubrimiento se ajusta a la viscoadecuada antes de la dispersión a alta velocidad para evitar introducir una gran cantidad de aire en el recubrimiento cuando se agita la superficie de dispersión, etc. Todo esto puede reducir la generación de burbujas de aire durante la producción de recubrimiento.
Espuma de espuma durante la aplicación
1. Sustrato
Cuando se aplica recubrimientos para madera, la madera en sí misma a menudo tiene muchos capilares, por lo que generalmente es necesario sellar primero el sustrato. Si el sustrato no se sella adecuadamente, el aire en los capilares del sustrato se escapará durante el proceso de aplicación del recubrimiento, entrará en la película húmeda del recubrimiento y formará burbujas. Si las burbujas no se pueden romper, se convertirá en agujeros de gusano o cráteres. Durante la aplicación de recubrimientos a base de agua, especialmente cuando se aplica en un entorno completamente cerrado, la alta viscosidad de aplicación y el pulverizado grueso de una sola vez hacen que sea más difícil eliminar las burbujas de la película húmeda del recubrimiento durante la aplicación. Por lo tanto, cuando se aplica pintura a base de agua de manera completamente encerrada, generalmente es necesario aplicar uno o dos revestimientos de barniz sellante para tratar de expulsar la mayor cantidad posible de aire de los capilares del sustrato. De lo contrario, una vez que el aire entre en el recubrimiento grueso en el proceso subsiguiente, las burbujas resultantes serán difíciles de eliminar.
2. Pistola pulverizadora
La herramienta de construcción también es un factor en la generación de burbujas en la pintura. En la aplicación de pinturas para muebles a base de agua, se pulverizan tanto la imprimación como la capa superior. En términos generales, cuanto mejor sea la atomización, menos probable será que se creen burbujas durante la aplicación. Por eso, pulverizar con una pistola con cabezal de aire es mejor que pulverizar sin aire a media presión por dos razones principales: en primer lugar, la presión del aire de atomización al pulverizar con una pistola con cabezal de aire es mayor, generalmente de 0,6 a 0,8 MPa. Después de atomizar la pintura, esta alcanza la superficie del objeto que se está pintando a una velocidad mayor, de modo que, aunque haya un pequeño número de burbujas, estas pueden romperse cuando las partículas de pintura «golpean» la superficie del objeto. El aire de atomización de la pistola pulverizadora de mezcla de aire y presión media es de solo 0,1 a 0,2 MPa, y su efecto de atomización es peor que el de la pistola de aire. La velocidad a la que las partículas de pintura alcanzan la superficie del objeto también es menor que la de la pistola de aire, por lo que el efecto de ruptura de burbujas durante la construcción es peor. En segundo lugar, la viscosidad de la pintura pulverizada es menor cuando se utiliza una pistola de aire que cuando se utiliza una pistola de pulverización sin aire de presión media. Esto facilita la atomización de la pintura, la ruptura de las burbujas y la eliminación de la espuma de la superficie durante el proceso de secado.
Por otro lado, la cantidad de aceite y aire en la pistola pulverizadora durante la aplicación también es un factor importante que afecta a la formación de burbujas. Tanto si se trata de una pistola pulverizadora de aire como de una pistola pulverizadora de mezcla de aire a media presión, la cantidad de aceite y aire puede ajustarse de forma flexible, y la proporción de mezcla debe determinarse en función de la viscosidad de la pintura o del efecto de aplicación deseado en el objeto que se está pintando. Por ejemplo, cuando se utiliza un recubrimiento semiabierto, a veces es necesario pulverizar «más seco» (pequeño volumen de aceite y gran volumen de aire), mientras que cuando se utiliza un recubrimiento totalmente cerrado, generalmente es necesario pulverizar «húmedo» (volumen de aceite ligeramente mayor y volumen de aire ligeramente menor). Por lo general, antes de la aplicación, la atomización del recubrimiento debe optimizarse ajustando el volumen de aceite y aire, con el fin de lograr los mejores resultados de aplicación.
Factores que afectan a la eliminación de espuma de los revestimientos de madera al agua
1. Resina
En los experimentos de antiespumación con barnices mate de alta viscosidad a base de agua, la resina es el factor más crítico que afecta a la facilidad de antiespumación. Actualmente, existen tres tipos principales de recubrimientos de madera a base de agua: poliuretano (PU) a base de agua, acrílico (AC) a base de agua y compuesto de poliuretano y acrílico a base de agua (PU A). Debido a las diferencias en el mecanismo de síntesis, la facilidad de desespumado de los tres tipos de resinas también difiere en gran medida.
El desespumado de PU y PUA al agua es relativamente fácil, mientras que el desespumado de AC al agua es relativamente difícil. Esto se debe a que los emulsionantes, que son un tipo de tensioactivo, tienden a causar espuma cuando se agitan. Sin embargo, en el mercado nacional de revestimientos de muebles a base de agua, el AC a base de agua se ha utilizado ampliamente debido a sus ventajas en términos de precio, velocidad de secado, resistencia al agua, etc. En particular, las emulsiones de polimerización núcleo-cubierta tienen una temperatura de formación de película más baja, reducen en gran medida el contenido de COV y tienen buena dureza, elasticidad y propiedades antibloqueo después de la formación de la película. Actualmente se utilizan en grandes cantidades para el revestimiento de superficies de productos de madera para exteriores.
Entre las emulsiones de CA, la dificultad de desespumado varía en función del tipo de emulsionante y del método de síntesis utilizado durante la síntesis de la emulsión. Por ejemplo, los sistemas de emulsión aniónica tienen partículas de pequeño tamaño y son propensos a la formación de espuma. Las emulsiones de CA a base de agua producidas mediante polimerización sin jabón o polimerización núcleo-cubierta son más fáciles de desespumar que las emulsiones de CA a base de agua tradicionales. Los experimentos han demostrado que, al formular barnices mates de alta viscosidad, el uso de emulsiones de polimerización núcleo-cubierta puede reducir en gran medida la dificultad de desespumar durante la producción.
2. Viscosidad
Ya sea que se almacene en la lata de pintura o durante el proceso de secado después de la aplicación, la eliminación de espuma es más difícil cuando la pintura tiene una mayor viscosidad. En la producción real, la viscosidad de la pintura debe controlarse dentro de un cierto rango para evitar que se asiente y se hunda. Al pulverizar sin aire a media presión recubrimientos de madera a base de agua, la viscosidad de trabajo del recubrimiento debe mantenerse en 80 KU o más, mientras que la viscosidad del producto acabado en fábrica debe mantenerse a menudo por encima de 90 KU para compensar los cambios de viscosidad causados por el aumento de temperatura y la necesidad de ajustar la viscosidad con agua durante la aplicación. Dependiendo de las propiedades reológicas del revestimiento, la viscosidad se controla generalmente entre 90 y 120 KU (25 °C).
3. Antiespumantes
En los barnices mate de alta viscosidad a base de agua, la eliminación de espuma es más difícil debido al alto contenido de resina y a la alta viscosidad. La cantidad y el tipo de antiespumante utilizado durante la producción es relativamente alto, y generalmente se utilizan dos o tres antiespumantes en combinación, que se utilizan antes, durante y después de la dispersión a alta velocidad para suprimir, desespumar y desairear. Para que el antiespumante y otros aditivos se mezclen bien con la resina, se requiere una dispersión a alta velocidad, que generará una gran cantidad de burbujas. Por lo tanto, es necesario añadir una cierta cantidad de antiespumante con mejores propiedades antiespumantes antes de la dispersión a alta velocidad.
Los principales antiespumantes que se utilizan habitualmente en los revestimientos de madera a base de agua son el aceite mineral y la silicona. El primero es barato y tiene poca capacidad antiespumante. Se compone principalmente de un 85 % de aceite portador y un 15 % de partículas hidrófobas, y estas últimas suelen estar hechas de sílice pirógena, estearato metálico, etc. Este tipo de antiespumante tiende a ennegrecer la película de revestimiento y puede utilizarse en masillas e imprimaciones de bajo brillo. Este último está compuesto principalmente por emulsiones de organosilicio fuertemente repelente al agua y polidimetilsiloxano modificado con poliéter, que tienen poco efecto sobre el brillo y la transparencia. Actualmente es el principal antiespumante para revestimientos de madera a base de agua. Sin embargo, algunos artículos han señalado que algunos antiespumantes modificados con aceite mineral son más eficaces que los antiespumantes de organosilicio. Por lo tanto, la selección de antiespumantes debe basarse en diferentes resinas y determinarse en función de los resultados experimentales.
4. Espesantes
La elección de los espesantes es muy importante en la producción de barnices mate de alta viscosidad a base de agua. Esta es la clave de las propiedades antiespumantes del producto durante el almacenamiento o la aplicación. Actualmente, existen dos tipos principales de espesantes de uso común: asociativos y alcalinos. Los primeros pueden proporcionar mejor fluidez y viscosidad de corte, mientras que los segundos pueden mejorar la estabilidad de almacenamiento y las propiedades antidescuelgue. En la producción, los primeros favorecen la eliminación de espuma y la desgasificación, mientras que los segundos son más fáciles de estabilizar la espuma. Sin embargo, debido a que los primeros tienen mejor fluidez, su resistencia a la contaminación durante la aplicación se reduce en gran medida. Por lo tanto, para mantener la estabilidad de almacenamiento del revestimiento y proporcionar una mejor resistencia al pandeo y anticontaminación durante la aplicación, los barnices mate a base de agua a veces deben utilizarse en combinación con un cierto espesante alcalino hinchable, incluso cuando la viscosidad es alta. Existen muchos tipos de estos dos tipos de espesantes, y la forma de combinarlos debe determinarse en función de los resultados experimentales después de seleccionar la resina.
5. Agentes mateantes y agentes humectantes y dispersantes
En los barnices mate a base de agua pulverizados sin aire a presión media, los agentes mateantes se seleccionan generalmente como agentes mateantes, en lugar de pastas de cera mateante. Esto se debe principalmente a que el tacto de la superficie no es muy importante en la pulverización sin aire a presión media, y también a consideraciones de antiespumante, precio y espesamiento del sistema. Las pastas (polvos) de cera mateante son relativamente caras de usar y también son propensas a formar espuma durante la dispersión, que es difícil de eliminar.
En los barnices de alta viscosidad, el efecto antisedimentación de los agentes mateantes es casi irrelevante, mientras que el efecto sobre las propiedades antiespumantes se vuelve muy importante. En general, las superficies que han sido hidratadas son más fáciles de desespumar que las que no lo han sido, y las superficies con baja absorción de aceite son más fáciles de desespumar que las que tienen alta absorción de aceite. Los experimentos han demostrado que la elección del agente humectante y dispersante tiene un efecto significativo en la desespumación. Cuanto mejor sea la humectación de la superficie del agente mateante por parte del agente dispersante, más propicio será para la desespumación.
6. Diseño y control de los procesos de producción.
El diseño y el control de los procesos de producción también son muy importantes en la producción de recubrimientos. En la producción de recubrimientos a base de agua, es necesario formular un proceso de producción adecuado y controlarlo estrictamente para lograr una mezcla uniforme de la resina y otros ingredientes con una formación mínima de burbujas.
Por ejemplo, en la producción de barniz mate, la resina se suele mezclar con aditivos y agentes mateantes a alta velocidad hasta alcanzar la finura requerida. Durante este proceso, se generará una gran cantidad de burbujas. Cuando la viscosidad es baja, estas burbujas suelen desaparecer después de 24 horas. Sin embargo, cuando la viscosidad es alta y el sistema es tixotrópico, estas burbujas serán difíciles de eliminar incluso después de un largo período de tiempo. En este momento, añadir el agente mateante después de convertirlo en una pasta puede reducir eficazmente la generación de burbujas. Por otro lado, cuando se añaden antiespumantes u otros aditivos que no son fáciles de dispersar, es mejor diluirlos y añadirlos lentamente en estado disperso para minimizar la velocidad requerida para la dispersión y reducir el tiempo necesario para una dispersión uniforme. Algunos aditivos propensos a la formación de espuma, como algunas pastas de cera, deben añadirse durante el proceso de dispersión a baja velocidad lo más tarde posible.
Conclusión
La alta viscosidad de los recubrimientos para madera a base de agua puede aumentar el grosor de una sola aplicación, mejorar la eficiencia de la producción y reducir la posibilidad de que se formen burbujas y se produzcan hundimientos durante la aplicación. Sin embargo, también dificulta la eliminación de la espuma durante la aplicación, lo que afecta en gran medida al efecto de la superficie después de la aplicación y constituye un obstáculo importante que impide la expansión de los recubrimientos para madera a base de agua a otros campos de aplicación. En la investigación sobre las propiedades antiespumantes de los barnices de alta viscosidad a base de agua, la selección de resinas y espesantes es lo más importante, seguida de la selección de antiespumantes, agentes mateantes y otros aditivos, y finalmente la optimización del proceso de producción y el ajuste de la viscosidad. Un buen producto no solo debe tener buenas propiedades físicas y químicas, sino también buenas propiedades de aplicación. Solo cuando ambos se combinan bien se pueden lograr excelentes resultados de recubrimiento y satisfacer las necesidades de los consumidores, y el desarrollo de recubrimientos para madera a base de agua se acelerará.
¡Contáctenos ahora!
Si necesita un precio, rellene sus datos de contacto en el siguiente formulario y, por lo general, nos pondremos en contacto con usted en un plazo de 24 horas. También puede enviarme un correo electrónico info@longchangchemical.com durante el horario laboral (de 8:30 a. m. a 6:00 p. m. UTC+8 de lunes a sábado) o utilice el chat en vivo del sitio web para obtener una respuesta rápida.
| Polythiol/Polymercaptan | ||
| DMES Monomer | Bis(2-mercaptoethyl) sulfide | 3570-55-6 |
| DMPT Monomer | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP Monomer | PENTAERYTHRITOL TETRA(3-MERCAPTOPROPIONATE) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomer | Polyoxy(methyl-1,2-ethanediyl) | 72244-98-5 |
| Monofunctional Monomer | ||
| HEMA Monomer | 2-hydroxyethyl methacrylate | 868-77-9 |
| HPMA Monomer | 2-Hydroxypropyl methacrylate | 27813-02-1 |
| THFA Monomer | Tetrahydrofurfuryl acrylate | 2399-48-6 |
| HDCPA Monomer | Hydrogenated dicyclopentenyl acrylate | 79637-74-4 |
| DCPMA Monomer | Dihydrodicyclopentadienyl methacrylate | 30798-39-1 |
| DCPA Monomer | Dihydrodicyclopentadienyl Acrylate | 12542-30-2 |
| DCPEMA Monomer | Dicyclopentenyloxyethyl Methacrylate | 68586-19-6 |
| DCPEOA Monomer | Dicyclopentenyloxyethyl Acrylate | 65983-31-5 |
| NP-4EA Monomer | (4) ethoxylated nonylphenol | 50974-47-5 |
| LA Monomer | Lauryl acrylate / Dodecyl acrylate | 2156-97-0 |
| THFMA Monomer | Tetrahydrofurfuryl methacrylate | 2455-24-5 |
| PHEA Monomer | 2-PHENOXYETHYL ACRYLATE | 48145-04-6 |
| LMA Monomer | Lauryl methacrylate | 142-90-5 |
| IDA Monomer | Isodecyl acrylate | 1330-61-6 |
| IBOMA Monomer | Isobornyl methacrylate | 7534-94-3 |
| IBOA Monomer | Isobornyl acrylate | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomer | 2-(2-Ethoxyethoxy)ethyl acrylate | 7328-17-8 |
| Multifunctional monomer | ||
| DPHA Monomer | Dipentaerythritol hexaacrylate | 29570-58-9 |
| DI-TMPTA Monomer | DI(TRIMETHYLOLPROPANE) TETRAACRYLATE | 94108-97-1 |
| Acrylamide monomer | ||
| ACMO Monomer | 4-acryloylmorpholine | 5117-12-4 |
| Di-functional Monomer | ||
| PEGDMA Monomer | Poly(ethylene glycol) dimethacrylate | 25852-47-5 |
| TPGDA Monomer | Tripropylene glycol diacrylate | 42978-66-5 |
| TEGDMA Monomer | Triethylene glycol dimethacrylate | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA Monomer | Propoxylate neopentylene glycol diacrylate | 84170-74-1 |
| PEGDA Monomer | Polyethylene Glycol Diacrylate | 26570-48-9 |
| PDDA Monomer | Phthalate diethylene glycol diacrylate | |
| NPGDA Monomer | Neopentyl glycol diacrylate | 2223-82-7 |
| HDDA Monomer | Hexamethylene Diacrylate | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA Monomer | ETHOXYLATED (4) BISPHENOL A DIACRYLATE | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomer | ETHOXYLATED (10) BISPHENOL A DIACRYLATE | 64401-02-1 |
| EGDMA Monomer | Ethylene glycol dimethacrylate | 97-90-5 |
| DPGDA Monomer | Dipropylene Glycol Dienoate | 57472-68-1 |
| Bis-GMA Monomer | Bisphenol A Glycidyl Methacrylate | 1565-94-2 |
| Trifunctional Monomer | ||
| TMPTMA Monomer | Trimethylolpropane trimethacrylate | 3290-92-4 |
| TMPTA Monomer | Trimethylolpropane triacrylate | 15625-89-5 |
| PETA Monomer | Pentaerythritol triacrylate | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) Monomer | GLYCERYL PROPOXY TRIACRYLATE | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA Monomer | Ethoxylated trimethylolpropane triacrylate | 28961-43-5 |
| Photoresist Monomer | ||
| IPAMA Monomer | 2-isopropyl-2-adamantyl methacrylate | 297156-50-4 |
| ECPMA Monomer | 1-Ethylcyclopentyl Methacrylate | 266308-58-1 |
| ADAMA Monomer | 1-Adamantyl Methacrylate | 16887-36-8 |
| Methacrylates monomer | ||
| TBAEMA Monomer | 2-(Tert-butylamino)ethyl methacrylate | 3775-90-4 |
| NBMA Monomer | n-Butyl methacrylate | 97-88-1 |
| MEMA Monomer | 2-Methoxyethyl Methacrylate | 6976-93-8 |
| i-BMA Monomer | Isobutyl methacrylate | 97-86-9 |
| EHMA Monomer | 2-Ethylhexyl methacrylate | 688-84-6 |
| EGDMP Monomer | Ethylene glycol Bis(3-mercaptopropionate) | 22504-50-3 |
| EEMA Monomer | 2-ethoxyethyl 2-methylprop-2-enoate | 2370-63-0 |
| DMAEMA Monomer | N,M-Dimethylaminoethyl methacrylate | 2867-47-2 |
| DEAM Monomer | Diethylaminoethyl methacrylate | 105-16-8 |
| CHMA Monomer | Cyclohexyl methacrylate | 101-43-9 |
| BZMA Monomer | Benzyl methacrylate | 2495-37-6 |
| BDDMP Monomer | 1,4-Butanediol Di(3-mercaptopropionate) | 92140-97-1 |
| BDDMA Monomer | 1,4-Butanedioldimethacrylate | 2082-81-7 |
| AMA Monomer | Allyl methacrylate | 96-05-9 |
| AAEM Monomer | Acetylacetoxyethyl methacrylate | 21282-97-3 |
| Acrylates Monomer | ||
| IBA Monomer | Isobutyl acrylate | 106-63-8 |
| EMA Monomer | Ethyl methacrylate | 97-63-2 |
| DMAEA Monomer | Dimethylaminoethyl acrylate | 2439-35-2 |
| DEAEA Monomer | 2-(diethylamino)ethyl prop-2-enoate | 2426-54-2 |
| CHA Monomer | cyclohexyl prop-2-enoate | 3066-71-5 |
| BZA Monomer | benzyl prop-2-enoate | 2495-35-4 |