Добавки BYK для пигментных концентратов для промышленных и строительных ЛКМ

Александр Васяткин, BYK, 2016

Выбор сырья

Пигменты Смола в замесе (без смолы) Растворители (вода) Смачивающие и

диспергирующие добавки

Выбор сырья

Все сырье должно

быть совместимым со всеми колеруемыми системами и смолами, используемыми в замесе

отвечать высочайшим требованиям качества , предъявляемым

к колеруемым ЛКМ

не оказывать отрицательного влияния на свойства покрытия , такие как : o долговечность

o водостойкость

o время высыхания

o проводимость

Стойкость желтых органических пигментов к растворителям

PY 74 PY 155 PY 74 PY 155

органический желтый в уайт-спирите

органический желтый в бутилацетате

Выбор сырья: растворители

В пигментных концентратах должны быть

совместимы со всеми колеруемыми системами

не оказывать отрицательного влияния на время высыхания колеруемого ЛКМ

если используются в 2К системах

o для ПУ - отсутствие спиртов (за исключением диацетонового спирта)

o особенное внимание к содержанию воды , за исключением концентратов

для водных 2К систем

Диспергирование пигментов при наличии смолы в замесе

Количество смолы в замесе Влияние на :

выше ниже

содержание пигмента ниже выше вязкость выше ниже возможное влияние на свойства ЛКМ выше ниже Тиксотропный эффект с органическими пигментами

уменьшение увеличение

Правильный баланс приводит к хорошей текучести и стабилизации пигментных концентратов!

Органорастворимые системы

Диспергирование пигментов при наличии смолы в замесе

Водные системы

Смола (нелетучая) в замесе

неорганические пигменты, укрывистые o 5-8 %

неорганические пигменты, прозрачные o 7-15%

органические пигменты o 7-20%

сажа o 7-20%

Диспергирование пигментов при наличии смолы в замесе

Tип смолы в замесе влияние на :

водо-раз-бавляемые

дисперси-оная

без смолы

вязкость высокая низкая наименьшая свойства ЛКМ возможно возможно нет возможность потери стабильности при сдвиге

нет возможна нет

Водные системы

Свойства замес со смолой замес без смолы со смачивающей и

диспергирующей добавкой

совместимость - +

содержание пигмента / вязкость

- +

стабилизация пены - +

дефлоккуляция / стабилизация

O +

Диспергирование пигментов без смолы в замесе

Органорастворимые системы используются редко из-за проблем с “подсыханием” при изготовлении / хранении

o высохший материал может приводить в появлению включений

водные системы обладают множеством преимуществ перед смолосодержащими замесами

Диспергирование пигментов

Диспергирующее оборудование и среды как правило, диоксид титана можно перетереть в скоростном диссольвере

o обычно диспергируют на бисерных мельницах

все остальные пигменты нужно диспергировать на бисерных мельницах

размер бисера имеет большее значение , чем его тип (стеклянный , циркониевый…)

o 0.8-1.2 мм предпочтителен , менее 0.8 мм еще лучше

Количества полимеров (смол и/или смачивающих и диспергирующих добавок)

зависят от площади поверхности пигмента и технологии

o мелкие частицы большая площадь поверхности нужно больше полимера

Типичное содержание пигментов в пигментных концентратах .

диоксид титана 60-68%

желтый железоокисный 50-58%

органический желтый 30-40%

оранжевый 25-40%

красный железоокисный 60-68%

органический красный 30-40%

органический красн-фиолет. 15-20%

органический фиолетовый 10-18%

синий фталоцианиновый 15-25%

зеленый фталоцианиновый 15-25%

сажа 8-25% o напр. Special black 20-25% o напр. FW 200 8-15%

Важно :

пигментное наполнение должно быть подобрано таким образом , чтобы

вязкость пигментного замеса находилась в пределах

оптимальных значений для перетира на конкретном цеховом оборудовании !

Диспергирование пигментов при наличии смолы в замесе . Оптимизация условий диспергирования

Органорастворимые системы

Соотношение пигмент / смола (нелетуч.) неорганические пигменты, укрывистые

o 4-5 : 1

неорганические пигменты, прозрачные o 1-2 : 1

органические пигменты o 0.9-3.5 : 1

желтые 3-3.5 : 1 красные 1-2.5 : 1 красно-фиолетовые, фиолетовые 1-1.2 : 1 фталоцианоновые синие и зеленые 0.9-1.3:1

сажа o 0,3-1 : 1

Важно :

избыток смолы в замесе увеличивает вязкость , что

может привести к ухудшению смачивания пигментов и

повышенной стабилизации пены !

Оценка качества диспергирования пигмента. Сдвиг цветового оттенка по часовой стрелке свидетельствует о флоккуляции, сдвиг против часовой –частицы мельче, большая степень дефлоккуляции .

флоккуляция дефлоккуляция

Оценка качества диспергирования пигмента – разбел . Допуски цветового различия для ЛКМ

пигменты не стабилизированы

пигменты стабилизированы

Промышленные ЛКМ: ∆ E < ~ 0.5

Строительные краски: ∆ E < ~ 1.0

Выбор сырья: смачивающие и диспергирующие добавки

Универсальные добавки более предпочтительны органорастворимые системы

o пигментные концентраты со смолой DISPERBYK-2155 DISPERBYK-2152 DISPERBYK-2055

водные системы o пигментные концентраты со смолой

DISPERBYK-2012 для органических пигментов DISPERBYK-180 для неорганических пигментов

o пигментные концентраты без смолы DISPERBYK-2010 DISPERBYK-190 , DISPERBYK-2015 DISPERBYK-199

обычная линейная структура:

MW: 20.000 г/моль

содержание нелетучих: 100%

вязкость: не текучий

DISPERBYK-2155: шарообразное строение придает текучесть высокомолекулярному полимеру

DISPERBYK-2155 сферическая структура:

MW: 20.000 г/моль

содержание нелетучих: 100%

вязкость: 13.000 мПа.с

DISPERBYK-2155 : снижение вязкости при одинаковом содержании нелетучих

1001010.1

10

8

6

4

2

0

Vis

k.

P

a s

Scherrate 1/s

Byk ChemieCompare

REOLOGICA INSTRUMENTS AB

H4G161.RCO

Visk.

H4G21030.RCO

Visk.

Hostaperm1 желтый H4G PY 151

1001010.1

10

8

6

4

2

0

Vis

k.

P

a s

Scherrate 1/s

Byk ChemieCompare

REOLOGICA INSTRUMENTS AB

D3G161.RCO

Visk.

D3G21030.RCO

Visk.

Hostaperm red D3G70 PR 254

1001010.1

150

100

50

0

Vis

k.

P

a s

Scherrate 1/s

Byk ChemieCompare

REOLOGICA INSTRUMENTS AB

GR2161.RCO

Visk.

GR221030.RCO

Visk.

Heliogen2 green L 9361 PG 36

DISPERBYK-161 DISPERBYK-2155

Shear rate Shear rate Shear rate

вязк

ость

in P

a.s

вязк

ость

in P

a.s

вязк

ость

in P

a.s

1) Hostaperm – торговый знак Clariant 2) Heliogen - торговый знак BASF

Дозировка добавки : 5% действ.в-ва на сухую смолу

система совместимость

жирный алкид +

средний алкид +

тощий алкид +

сложный полиэфир + увеличение вязкости

акрилат/NCO +

акрилат/меламин +

термопластичный акрилат +

НЦ-комби + изменение цвета

ЭП +

DISPERBYK-2155 – идеальный продукт (не только) для пигментных концентратов

DISPERBYK-2155 широкая совместимость с различными системами

Алкид горяч.сушки 2К/NCO жирный средний тощий

DISPERBYK-2150 запах, высыхание

DISPERBYK-2025 запах

DISPERBYK-2163/DISPERBYK-2164

DISPERBYK-161 DISPERBYK-162

DISPERBYK-115 запах

полярные неполярные

DISPERBYK-2155

DISPERBYK-2155 в промышленных ЛКМ Выбор добавок : пигментные концентраты со смолой

DISPEBYK-2155: стартовые рецептуры с альдегидной смолой

Растворимость и совместимость DISPERBYK-2055

жирный алкид (в алифатических растворителях)

жирный алкид (в ароматических растворителях)

средний алкид

тощий алкид

термоппастичные акрилаты (ТПА)

НЦ

сложный полиэфир

акрилаты

полиуретаны

эпоксиды

1-K системы

гибриды

водорастворимые

2-K полиуретаны

2-K эпоксиды

уайт-спирит

Shellsol A

ксилол

бутилацетат

Dowanol DPM

Dowanol PMA

н-бутилгликоль

этилацетат

изобутанол

метилизобутилкетон

Dowanol PM

этанол

метилэтилкетон

ацетон

вода

растворимость совместимость

нерастворим/несовместим

растворим/совместим Хорошая совместимость – еще не гарантия хорошего диспергирования (пример: термопластичные акрилаты) !

DISPERBYK-2055 : возможности примения в органорастворимых системах

пигмент

связующее

TiO2

неорганич.

пигменты

органические

сажа

эффектные

пигменты

наполнители матирующие

добавки

средний алкид

тощий алкид ТПА

НЦ

горячей сушки

кислотного отверждения

2-K ЭП

2-K ПУ

УФ

замечательно

хорошо

не приемлемо

органорастворимыe системы

пигмент Kronos 2360

Bayferrox 3910

Hostaperm желтый

H3G

Bayferrox 120M

Hostaperm Red D3G70

Heliogen Blue L 7101 F

Heliogen Green L 8735

Special Black 4

Колор-индекс PW 6 PY 42 PY 154 PR 101 PR 254 PB 15:4 PG 7 PBl 7 Диацетоновый спирт 26.0 39.2 58.7 26.3 59.5 73.0 73.0 62.5 DISPERBYK-2055 3.5 5.5 6.3 5.4 9.5 6.3 6.3 12.5 BYK-SYNERGIST 2100 0.7 0.7 BYK-SYNERGIST 2105 1.1 AEROSIL R 972 0.5 0.3 0.3

Пигмент 70.0 55.0 35.0 68.0 30.0 20.0 20.0 25.0 Итого 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0

DISPERBYK-2055: стартовые рецептуры Универсальные пигментные концентраты в диацетоновом спирте

DISPERBYK-2055: универсальные пигментные концентраты для органорастворимых и водных систем

пигментные концентраты перетертые в диацетоновом спирте проверяли в

• органорастворимых системах

• ТПА ( плохо)

• НЦ

• тощий

• полиэфир/меламин

• 2К полиуретаны

• водных системах

• 1К акриловые

• алкид/меламиновые (водораз-

бавляемые)

• 2К ПУ

…… результат – качество «промышленного» ЛКМ !

DISPERBYK-2055: универсальные пигментные концентраты для органорастворимых и водных систем

1-K водный ЛКМ

Heliogen blue L 6875 F

2-K органорастворимый

Special black 4

пигментные концентраты перетертые в диацетоновом спирте проверяли в

DISPERBYK-2060 и DISPERBYK-2061 : смачивающие и диспергирующие добавки для водных и органорастворимых строительных красок

TiO2 Неорганические пигменты

DISPERBYK-2060 1 – 3 % 3 – 12 %

Органические пигменты

Сажи

DISPERBYK-2061 10 – 40 % 20 – 50 %

DISPERBYK-2060 Раствор сополимера с пигмент-аффинными, 95% в воде для диоксида титана и неорганических пигментов DISPERBYK-2061 Блок-сополимер с пигмент-аффиными группами , 100% для органических пигментов и сажи

DISPERBYK-2060: стартовые рецептуры

DISPERBYK-2060: стартовые рецептуры

DISPERBYK-2061: стартовые рецептуры

OPTIGEL WX : долговременная стабильность при хранении универсальных колорантов

BYK-D420 OPTIGEL-WX ксантановая смола

модифициро ванная глина

Дозировка: 0.5 % в форме поставки на универсальный колорант Bayferrox 3920 , DISPERBYK-2060

Выбор сырья : пеногасители

водные системы o пигментные концентраты без смолы и со смолой

BYK- 017 BYK-019 BYK-012

Требования к универсальным колорантам : совместимость с различными красками-основами / пленкообразующими

водные

• алкиды (и дисперсии) • акрилатные дисперсии • винил-ацетатные

дисперсии • VeoVa дисперсии • эмульсии

силоксановых смол • ПУ смеси • (напр. алкид / ПУ)

органорастворимые

• жирные алкиды • деароматизированные

алкиды • алкиды с высоким

сухим остатком • ТПА / акрилаты • другие

Пигментные концентраты

Ключевой фактор – воспроизводимость !

Требования

тщательный выбор всех сырьевых компонентов

использование подходящих смачивающих и диспергирующих добавок для обеспечения

o замечательной дефлоккуляции и стабилизации пигментов

o низкой вязкости замеса – высокого пигментного наполнения

o стабильности цветовых характеристик

o текучести и перекачиваемости пигментных концентратов

BYK-Chemie – Ваш надежный партнер в области добавок для систем

пигментных концентратов

ANTI-TERRA®, BYK®, BYK®-DYNWET®, BYK®-SILCLEAN®, BYKANOL®, BYKETOL®, BYKJET®, BYKOPLAST®, BYKUMEN®, CARBOBYK®, DISPERBYK®, DISPERPLAST®, LACTIMON®, NANOBYK®, PAPERBYK®, SILBYK®, VISCOBYK® и Greenability® - зарегистрированные товарные знаки BYK-Chemie. ACTAL®, ADJUST®, ADVITROL®, ASTRABEN®, BENTOLITE®, CLAYTONE®, CLOISITE®, FULACOLOR®, FULCAT®, GARAMITE®, GELWHITE®, LAPONITE®, MINERAL COLLOID®, OPTIBENT®, OPTIFLO®, OPTIGEL®, PURE THIX®, RHEOCIN®, RHEOTIX®, RIC-SYN®, TIXOGEL®, и VISCOSEAL® - зарегистрированные товарные знаки BYK-Additives . AQUACER®, AQUAMAT®, AQUATIX®, CERACOL®, CERAFAK®, CERAFLOUR®, CERAMAT®, CERATIX®, HORDAMER® и MINERPOL® - зарегистрированные товарные знаки BYK-Cera. SCONA® зарегистрированный товарный знак BYK Kometra. Данная информация соответствует самому современному уровню наших знаний. В связи с разнообразием рецептур, условий производства и переработки все вышеупомянутые рекомендации должны быть скорректированны с учетом специфических особенностей каждого производства. Данная информация не гарантирует свойств продукта в каждом отдельном случае. Мы не несем ответственности в случаях использования продукта за пределами рекомендуемых областей применения, включая случаи нарушения патентных прав.