АВТО-ФОТО;pdf

Substance for Success.
Информация по применению CC-A 6
Добавки для акриловых материалов
Информация по применению CC-A 6
Добавки для акриловых материалов
Содержание
Знакомство с акриловыми материалами,
стр.
2
Деаэрация / пеногашение,
стр. 3
Улучшение механических / химических свойств,
стр. 3-4
Снижение вязкости,
стр. 4-5
Предотвращение оседания / предотвращение всплывания,
стр. 5
Стабилизация пигментов,
стр. 6
Ускорение реакции отверждения,
стр. 6
Снижение эмиссии метилметакрилата,
стр. 7
Общие рекомендации по добавкам,
стр. 7
Знакомство с акриловыми материалами
Под «акриловыми материалами»
подразумеваются растворы
полиметилметакрилата (ПММА) в
мономере метилметакрилата (ММА)
при стандартном содержании примерно
20% ПММА. Эта смесь (которую часто
называют «сиропом») смешивается
с наполнителями, например, ATH
(тригидратом алюминия) или кварцем
(кварцевым песком) и затем затвердевает
при температуре окружающей среды
или повышенных температурах с
применением пероксида – ускорителя.
Для получения специальных
декоративных эффектов используются
не только наполнители, но и пигменты
(белые или цветные), а также различные
чипсы в дополнение к наполнителю.
Различная продукция может быть
произведена с помощью акрилового
сиропа например высококачественные
ванны, раковины и другие изделия
санитарного назначения. Еще одна
группа изделий – это плиты и панели
различного назначения, отличающиеся
высокой устойчивостью к истиранию.
Правильный подбор добавок улучшает
технологический процесс и повышает
качество изготовленных с использованием
акрилового сиропа изделий:
•снижение вовлечения воздуха;
• улучшение механической и химической
стойкости;
•уменьшение вязкости сиропа и, как
следствие, увеличение наполняемости
смеси;
•уменьшение осаждения и всплывания
наполнителя, пигмента и чипсов;
•стабилизация пигмента, отсутствие
флокуляции;
•ускорение реакции отверждения и
более равномерное отверждение;
•уменьшение эмиссии мономера
метилметакрилата.
Примеры применения акриловых материалов
Рис. 1
2
Информация по применению CC-A 6
Деаэрация / пеногашение
Воздух легко проникает в акриловый
сироп при перемешивании и при
диспергации наполнителей и других
твердых частиц (пигментов, чипсов).
Если эти пузырьки воздуха не полностью
удалены из системы перед отверждением,
они отрицательно сказываются
на оптических и механических
характеристиках готовых изделий.
Для деаэрации часто применяется
вакуум. Добавки в значительной степени
ускоряют процесс и до минимума
сокращают необходимое для удаления
воздуха время.
Действие добавок – деаэраторов
проходит за три этапа. Этап 1: при
снижении межфазного поверхностного
натяжения между акриловым сиропом и
твердыми частицами (наполнителем,
пигментами) воздух с поверхности
частиц перемещается в раствор смолы.
Этап 2: вещества, стабилизирующие
воздушные пузырьки, вытесняются
деаэратором. В результате маленькие
пузырьки объединяются, образуя
большие, и эти большие пузырьки, на
которые, по закону Стокса, действует
более высокая выталкивающая сила,
поднимаются к поверхности быстрее.
Этап 3: достигая поверхности,
воздушные пузырьки лопаются.
Этап 2
Этап 3
Механизм деаэрации
Этап 1
Рис. 2
Добавки – деаэраторы
BYK-070
BYK-A 515
Тип добавки
Рекомендуемая дозировка
Силиконы / полимеры – смесь
Полимеры не содержащие силикон
0,3-1 % в пересчете на сироп
0,3-1 % в пересчете на сироп
Рис. 3
Улучшение механических / химических свойств
Как правило, частицы наполнителя
только механически внедряются
в матрицу акриловых смол,
и изготовленные с применением
наполнителя детали при механическом
воздействии обычно ломаются на
границе наполнителя /смолы.
Смачивающие агенты (аппреты)
усиливают прочность соединения между
частицами наполнителя и акриловой
смолы, образуя химические связи, что,
в свою очередь, улучшает механические
и/или химические свойства.
Механизм действия аппретов
Двойная связь
Полимерная группа,
совместимая со смолой
Активные группы,
взаимодействующие с
наполнителем
Наполнитель
Смола
Образование
связей
Рис. 4
3
Информация по применению CC-A 6
Испытания с погружением в горячую воду (200 ч)
10 мкм
В качестве примера, применение
аппретов может увеличивать прочность
на изгиб на 10-50 %. При этом значительно
улучшаются устойчивость к химическому
воздействию и водостойкость, особенно
в системах с кварцевым наполнителем.
На Рис. 5 показан результат испытаний
с погружением в горячую воду.
10 мкм
без BYK-C 8000
с BYK-C 8000
Рис. 5
Аппреты
BYK-C 8000
BYK-C 8002
Рекомендуется для
Рекомендуемая дозировка
Кварцевые и стеклянные хлопья
ATH (алюминий тригидрат)
0,5-1,5 % в пересчете на сироп
0,5-1,5 % в пересчете на сироп
Рис. 6
Уменьшение вязкости
Количество наполнителя в
высоконаполненных акриловых системах
должно быть максимальным; в то же
время вязкость должна быть достаточно
низкой, чтобы гарантировать
беспроблемную работу и обработку.
Смачивающие и диспергирующие
добавки могут быть полезными для
совмещения большого наполнения
и низкой вязкости. Эти добавки
адсорбируются на поверхности
наполнителя и минимизируют
взаимодействие полярных частиц,
что позволяет добиться значительного
снижения вязкости.
Механизм уменьшения вязкости
Смачивающие и
диспергирующие
добавки уменьшают
силы взаимодействия между
твердыми частицами,
что приводит к снижению
вязкости
Высокая вязкость является результатом
взаимодействия между собой частиц
наполнителя
Рис. 7
Смачивающие и диспергирующие добавки для снижения вязкости
BYK-W 969
BYK-W 980
Рекомендуется для
Рекомендуемая дозировка
ATH, обработанный силаном кварцевый песок
Кварцевый песок
0,3-1,5 % в пересчете на сироп
0,3-1,5 % в пересчете на сироп
4
Рис. 8
Информация по применению CC-A 6
Вязкость [мПа·с]
Снижение вязкости в акриловой системе, наполненной ATH
1400
1200
1000
800
600
400
Контрольный образец
Сироп: 20 % ПММА в ММА; 60 % ATH
BYK-W 980
BYK-W 969
Рис. 9
Дозировка добавки: 1 % от массы наполнителя
Предотвращение оседания / предотвращение всплывания
В акриловых литьевых системах для
получения хорошей текучести в формах
необходима низкая вязкость.
Соответственно, при использовании
твердых частиц (наполнителя, хлопьев)
во многих системах возникают
проблемы, вызванные осаждением
(выпадением осадка) или всплыванием.
Чтобы обеспечить хорошие свойства
текучести и не создавать проблем
осаждения или всплывания, следует
применять специально разработанные
смачивающие и диспергирующие
добавки или аппреты, способствующие
формированию таких характеристик.
Эти многофункциональные добавки
адсорбируются на поверхности частиц
и образуют мостики между несколькими
частицами. Такая сетевая структура
эффективно снижает осаждение и
всплывание.
Противодействие всплыванию
Механизм действия
многофункциональных смачивающих
и диспергирующих добавок
Рис. 10
Противодействие осаждению
Слева: всплывание без добавки
Справа:отсутствие всплывания
при введении 0,3 %
BYK-C 8002 (в пересчете на наполнитель)
Осаждение без добавки
Отсутствие осаждения при введении 0,5 %
BYK-P 105 (в пересчете на наполнитель)
Рис. 11
Рис. 12
Смачивающие и диспергирующие добавки для предотвращения осаждения и всплывания
Тип добавки
ANTI-TERRA-204
BYK-C 8002
BYK-P 105
Рекомендуемая дозировка
Многофункциональная смачивающая и диспергирующая добавка 0,3-1 % в пересчете на сироп
Аппрет с многофункциональными группами
0,3-1 % в пересчете на сироп
Многофункциональная смачивающая и диспергирующая добавка 0,3-1 % в пересчете на сироп
Рис. 13
5
Информация по применению CC-A 6
Стабилизация пигмента
Во многих применениях получение
оптимального внешнего вида
предусматривает пигментацию
акрилового сиропа. Часто используются
белые пигменты (диоксид титана), а
для получения особых декоративных
эффектов применяются цветные пигменты
(неорганические и органические).
Пигменты имеют тенденцию к флокуляции
друг с другом, с другими пигментами
или частицами наполнителя. Такая
флокуляция отрицательно сказывается
на равномерности цвета, оттенке и
укрывистости поверхности.
Флокуляцию можно свести до минимума
введением соответствующих
смачивающих – диспергирующих
добавок. Эти добавки стабилизируют
дефлокулированные частицы и
препятствуют рефлокуляции. При этом
гарантируется получение равномерного
цветного эффекта.
Дозировка добавки во многом зависит
от размера частиц пигментов. Для
частиц малых размеров с большой
удельной площадью поверхности
требуется большее количество
смачивающих и диспергирующих добавок,
чем для более крупных частиц с меньшей
удельной площадью поверхности.
Стабилизация пигмента с помощью смачивающих и диспергирующих добавок
без добавки
со смачивающей и диспергирующей добавкой
без добавки
со смачивающей и диспергирующей добавкой
Рис. 14
Добавки для стабилизации пигмента
Тип добавки
BYK-W 940
DISPERPLAST-1142
Рекомендуемая дозировка
Многофункциональная смачивающая и диспергирующая добавка 1-5 % в пересчете на пигмент / наполнитель
Дефлокулирующая смачивающая и диспергирующая добавка
1-10 % в пересчете на пигмент
Рис. 15
Ускорение реакции отверждения
Ускорить отверждение акриловой
системы можно с помощью ионов
Ca2+ ions. Для этой цели в смесь сиропа и
наполнителя часто добавляют сухой
Ca(OH)2 или суспензию Ca(OH)2 в
метилметакрилате (MMA), но обе формы
имеют собственные недостатки:
Суспензия Ca(OH)2 в MMA:
•Сложности в обращении с сухим
Ca(OH)2 для получения суспензии
•Аггломерация и осаждение Ca(OH)2
Сухой Ca(OH)2:
•Сложности в обращении
(агрессивное вещество)
•Сложности с дозированием материалов
в порошковой форме
• Неравномерное распределение в смеси
•Поглощение влаги и CO2 со временем
приводит к изменению реактивности
Применение Ca(OH)2 в порошковой
форме или в виде суспензии связано
со сложностями в обращении и
может приводить к неравномерному
отверждению. Это отрицательно
сказывается на качестве готовых изделий.
Добавка BYK-2616, представляющая
собой пасту CaO с содержанием 74 %
CaO, позволяет гораздо эффективнее
решать задачу ускорения отверждения
акрилового сиропа:
•Пасту можно вводить с помощью насоса
•При обращении не образуется пыль
•Мелкофракционные частицы
распределяются равномерно
•Быстрый эффект благодаря большой
удельной площади поверхности
•Отличная стабильность при хранении
В целом, BYK-2616 обеспечивает
устойчивость и гомогенность при
ускоренном отверждении и позволяет
произвести высококачественные изделия.
Ускоритель отверждения
BYK-2616
Тип добавки
Рекомендуемая дозировка
Суспензия CaO
0,5-2 % в пересчете на сироп
6
Рис. 16
Информация по применению CC-A 6
Снижение эмиссии MMA
Типичный акриловый сироп
содержит примерно 80 % мономера
метилметакрилата (MMA), имеющего
высокое давление пара 40 гПа и очень
легко испаряющегося. Поэтому в рабочих
эмиссия ММА должна быть минимальной.
Добавки, способствующие снижению
выбросов, BYK-S 780 и BYK-S 782 значительно
снижают эмиссию MMA; возможно
уменьшение выбросов на 80 % и более.
помещениях присутствует значительное
количество ММА, если акриловый сироп
вступает в контакт с воздухом. Для
предотвращения появления неприятного
запаха ММА и защиты работников
Эмиссия MMA [г/м2]
Эмиссия MMA в наполненной акриловой системе
500
400
300
200
100
0
0
10
BYK-S 782 на основе смолы:
20
X0% X0.5%
30
X1%
40
X1.5%
50
60
Время [мин]
Рис. 17
Сироп: 20 % ПММА в ММА; наполненность: 60 % ATH
Добавки для снижения эмиссии
Рекомендуемая дозировка
BYK-S 782
BYK-S 780
Рекомендуется в первую очередь
Альтернатива BYK-S 782
0,5-1,5 % в пересчете на сироп
0,5-1,5 % в пересчете на сироп
Рис. 18
Краткие рекомендации по применению добавок
Рекомендуемые добавки для акриловых систем
Первая рекомендация
Вторая рекомендация
Деаэрация, пеногашение
Улучшение механических и
химических свойств
BYK-A 515
BYK-C 8000
BYK-C 8002
BYK-070
Уменьшение вязкости
Предотвращение оседания / предотвращение всплывания
BYK-W 969
BYK-P 105
BYK-W 980
BYK-C 8002
Стабилизация пигмента
BYK-W 940
DISPERPLAST-1142
Ускорение реакции отверждения
Снижение эмиссии MMA
BYK-2616
BYK-S 782
BYK-S 780
Рис. 19
7
Информация по применению CC-A 6
Продукция и области применения
Добавки производства компании BYK
Ассортимент добавок:
Области применения:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Лакокрасочная
промышленность
• Фасадные краски
• Автоэмали
• Промышленные покрытия
• Лаки для консервных банок
• Койлкоутинги
• Покрытия по дереву
и для мебели
• Порошковые краски
• Финишное покрытие кож
• Защитные покрытия и
корабельные лаки
Производство печатных красок
• Флексографические краски
• Краски для глубокой печати
• Краски для струйной печати
• Краски для шелкотрафаретной печати
• Краски для офсетной печати
• Покровные лаки
Производство пластмасс
• Системы, отверждающиеся
при комнатной температуре
• ПВХ-пластизоли
• SMC/BMC
• Термопласты
Конструкционная химия
Добавки для улучшения скольжения поверхности, розлива и смачивания подложки
Усилители адгезии
Пеногасители и деаэраторы
Процессинговые добавки
Реологические добавки
УФ-абсорберы
Регуляторы вязкости
Восковые добавки
Смачиватели и диспергаторы
для пигментов и наполнителей
BYK-Chemie GmbH
п/я 10 02 45
46462 Везель
Германия
Тел +49 281 670-0
Факс +49 281 65735
Покрытия для бумаги
• Пропитка
• Покрытия
Адгезивы & герметики
Пигментные концентраты
Сырье для производства
разделительных составов
[email protected]
www.byk.com/additives
BYK Instruments
Компания BYK предлагает полный ассортимент
измерительных приборов, которые удовлетворят
ваши потребности во многих областях применения:
• Глянец /внешний вид
• Цвет
Переносное или стационарное лабораторное
оборудование – в том числе простое в
использовании программное обеспечение для
контроля качества.
BYK-Gardner GmbH
п/я 970
82534 Геретсрид
Германия
Тел +49 8171 3493-0
+49 800 427-3637
Факс +49 8171 3493-140
[email protected]
www.byk.com/instruments
Приборы компании BYK – это комплексное
решение для лакокрасочной и пластмассовой
промышленности.
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 компании BYK-Chemie.
AQUACER®, AQUAMAT®, AQUATIX®, CERACOL®, CERAFAK®, CERAFLOUR®, CERAMAT®, CERATIX®, HORDAMER® и MINERPOL® – зарегистрированные
товарные знаки компании BYK-Cera.
SCONA® является зарегистрированным товарным знаком BYK Kometra.
04/2012
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.
Мы не несем ответственности в случаях использования продукта за пределами рекомендуемых областей применения, включая случаи
нарушения патентных прав.
Настоящая редакция заменяет все предыдущие выпуски. Напечатано в Германии