Вильгельм Вессельс Менеджер отдела добавок для архитектурных красок Кливленд, февраль 2008 Пеногасители и силиконы для водных систем. - презентация

1 Вильгельм Вессельс Менеджер отдела добавок для архитектурных красок Кливленд, февраль 2008 Пеногасители и силиконы для водных систем

2 Содержание Что такое пена – стабилизация пены Принцип действия пеногасителей Классификация пеногасителей Методики испытаний пеногасителей

3 Подъем пузырьков на поверхность V = скорость подъема r = радиус пузырька = вязкость жидкости ~ V r2r2

4 Разрушение пузырьков на поверхности Чистые жидкости не образуют пены!

5 Стабилизация пены гидрофобная неполярная гидрофобная полярная поверхностно- активные вещества (ПАВ)

6 Электростатическое отталкивание > 10 нм

7 Определение: коэффициент вхождения и распространения коэффициент вхождения E = F + int - D коэффициент распространения S = F - int - D пеногаситель E > 0 и S > 0 F = поверхностное натяжение жидкости int = натяжение поверхности раздела фаз D = поверхностное натяжение пеногасителя

8 Пеногасители – принцип действия

9 Классификация пеногасителей для водных систем пеногасители на основе минеральных масел силиконовые пеногасители пеногасители, не содержащие силикона

10 Состав пеногасителей на основе минеральных масел % Минеральное масло 85 – 95 Гидрофобные частицы 1 – 3 Эмульгатор3 – 6 Модифицированный полисилоксан 0,5 – 3

11 Пеногашение с помощью гидрофобных частиц гидрофобная частица оболочка пузырька пены

12 ОКП Семейство пеногасителей BYK-030 BYK-035BYK-031/BYK-032/BYK-037 BYK-033 BYK-034 / BYK-038 Применение пеногасителей в зависимости от ОКП (объемной концентрации пигментов)

13 Пеногасители на основе минеральных масел для эмульсионных красок и шпаклевок хорошоотлично Краски для внутренних работ, шпаклевки Промыш- ленные дисперсии Глянцевые и полуглянце- вые краски Производство эмульсий Тип эмульсииСодержание силикона BYK-032 масло/воданет BYK %нет BYK %да Пеногасители, не содержащие алкифенолэтоксилаты BYK-031 масло/воданет BYK %да BYK-037 масло/водада BYK %да

14 без пеногасителя пеногаситель BYK-038 Пеногашение эмульсионной краски

15 Полидиметилсилоксаны совместимостьнесовместимость Пеногашение РозливСкольжение Молотковый эффект x (CH 3 ) 3 Si O Si O Si (CH 3 ) 3 CH 3 x

16 Силиконовые пеногасители n (CH 3 ) 3 Si O Si O Si O Si (CH 3 ) 3 CH 3 (CH 2 ) x Polyether R m

17 Силиконовые пеногасители для водных систем Полиэфир = PO Сухое вещество % Гидрофобные частицы Носитель / растворитель BYK нет BYK полигликоль МВ > 1000, гидрофобный BYK дипропилнгликоль- монометилэфир BYK полигликоль МВ > 1000, гидрофобный BYK полигликоль МВ > 1000, гидрофобный BYK вода

18 Силиконовые пеногасители для водных систем Полиэфир = EO или EO/PO Сухое вещество % Гидрофобны е частицы Носитель / растворитель BYK бутилгликоль / этилгексанол / уайт-спирит BYK полигликоль МВ < 1000, гидрофильный / гидрофобный эмульгируемый BYK дипропиленгликоль- монометифлэфир BYK полигликоль МВ > 2000, гидрофильный BYK вода BYK полигликоль МВ > 2000, гидрофильный BYK полигликоль МВ < 1000, гидрофильный / гидрофобный эмульгируемый

19 Выбор пеногасителя усилия сдвига время перемешивания BYK-093 BYK-028 BYK-024 постанов- ка на тип BYK-094 BYK-025 введение на заклю- чительном этапе BYK-021 BYK-019 BYK-018 BYK-022 BYK-023 диспер- гирова- ние BYK-044 BYK-017

20 Выбор силиконового пеногасителя для водных систем старт: BYK-028 BYK-025 комбинация BYK-024 / BYK-025 комбинация BYK-022 / BYK-024 повышение эффективности пеногасителя очень гидрофобный более несовместимый менее гидрофобный более совместимый BYK-019 BYK-024 BYK-021 BYK-018 BYK-022 BYK-044 BYK-094 BYK-023 BYK-017 BYK-093

21 Факторы, влияющие на процесс пеногашения время перемешивания выбор пеногасителя этап введения усилия сдвига, требуемые для перемешивания дозировка

22 Силиконовые пеногасители для водных систем ЛКМ для дерева, паркета и пластика Базовые автоэмали Пигментные концентраты Высоко- качественные декоративные краски/ промышлен- ные ЛКМ Печатные краски / покрывные лаки BYK-017 BYK-018 BYK-019 BYK-021 BYK-022 BYK-023 BYK-024 BYK-025 BYK-028 BYK-044 BYK-093 BYK-094

23 без пеногасителя BYK-021 Пеногашение глянцевой эмульсии

24 Пеногаситель BYK-1730 несодержащий летучих органических соединений силиконовый пеногаситель для водных систем

25 Международные требования к содержанию летучих органических соединений (VOC) в водных строительных ЛКМ Европа: последняя редакция правил VOC для 2007 и 2010 гг. ЛКМ для внутренних работ: 700 ppm, для наружных работ: 130 г/л США: требования в некоторых штатах (Калифорния) VOC < 50 г/л, в других штатах проводится пересмотр требований (Агентство по охране окр. среды EPA 24/ правило NPCA) Китай: требования к VOC и охране окр. среды аналогичны EPA 24; ЛКМ для внутренних работ : 100 г/л, для наружных работ: 200г/л Япония: директива по снижению VOC (JPMA) Министерство труда и соц. обеспечения работает над тем, чтобы снижение VOC стало первоочередной задачей: ЛКМ для внутренних работ < 1000 ppm Korea: Совет по охране окр. среды Кореи утвердил Эко этикетку, которой соответствуют < 50 г/л. В 2007 году правительство планирует ввести более строгое регулирование.

26 Результаты законодательных требований к содержанию VOC Основные поставщики смол разрабатывают новые поколения водоэмульсионных систем с целью соответствия законодательным требованиям к VOC Прослеживается общемировая тенденция к снижению содержания или полному отсутствия VOC в системах Системы с низким содержанием VOC содержат меньше ПАВ и органических растворителей Отсутствие коалесцентов / гликоля в рецептурах способствует отличному внешнему виду покрытий (н-р: пена, кратеры, апельсиновая корка) Требуются новые пеногасители, не содержащие VOC

27 Пеногаситель BYK-1730 Химический состав смесь из пеногасящих полисилоксанов и гидрофобных частиц в полигликоле содержание нелетучих веществ: 99,2 % (стандарт ISO 3251) (60 минут при 105°C / 235°F )

28 BYK-1730 – лучший пеногаситель для высокоглянцевых пигментированных акриловых эмульсий в пересчете на всю рецептуру 1 = отлично / 5 = плохо Тестируемая система: Rhoplex HG 700* * Rhoplex HG 700 является торговой маркой Rohm and Haas, зарегистрированной на территории США

29 BYK-1730 – Пеногаситель для полуглянцевых акриловых систем с низким содержанием VOC для наружных работ в пересчете на всю рецептуру 1 = отлично / 5 = плохо Тестируемая система: чистая акриловая эмульсия по рецептуре производителя из США

30 Преимущества пеногасителя BYK-1730 показывает отличные пеногасящие свойства в высоко- и полуглянцевых покрытиях на водной основе эффективно борется с микропеной показывает отличную эффективность во времени не оказывает негативного влияния на глянец и совместимость цветных паст не содержит летучих органических веществ (VOC)

31 Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 новые пеногасители для производства краски суспензионным методом

32 Различия в производстве красок Европа США сухой пигмент/ наполнитель метод суспензии высокая вязкость диспергируемой смеси высокие усилия сдвига меньшая склонность пеногасителей к кратеро- образованию низкая вязкость низкие усилия сдвига склонность к кратерообразова- нию Метод суспензии требует легкоэмульгируемых пеногасителей

33 Рецептура на основе суспензии Суспензия TiO Примал HG 95P57.56 Тексанол 0.80 Бутилцеллосолв 0.40 Вода 3.52 Пеногаситель 0.40 Для регулирования уровня pH 8.5 Акризол RM Акризол RM 8W

34 Пеногаситель BYK-1650 Химический состав эмульсия силоксановых полиэфиров и гидрофобных частиц сухой остаток:27,9% APEO: нет тип эмульсии:масло/вода

35 Пеногаситель BYK-1660 Химический состав эмульсия силоксановых полиэфиров сухой остаток:28.8% APEO: нет тип эмульсии:масло/вода

36 Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 Химическая структура Силоксановые полиэфиры сильное влияние на совместимость

37 Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 Модификация полиэфира EO-полиэфирболее гидрофильный PO-полиэфирболее гидрофобный Соотношение EO / PO Молекулярный вес оказывают влияние на совместимость и пеногасящие свойства

38 Сухой остаток % Гидрофобные частицы Носитель/ растворитель 60.0 BYK Дованол DPM BYK полигликоль МВ > 1000, гидрофобный BYK BYK вода BYK вода Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 Модификаци и PO PO / EO EO / PO

39 Особые свойства добавок хорошее пеногашение легкое введение не оказывают влияния на глянец не имеют склонности к кратерообразованию долгосрочная стабильность в системе сбалансированные свойства

40 Пена/Кратеры Контрольный образец 5 1 BYK BYK BYK BYK BYK Дозировка: 0,4% Оценка:1 = хорошо 5 = плохо Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 Пеногашение и кратерообразование в чистой акриловой эмульсии (ОКП 28%) Пеногасители вводились на конечном этапе производства при низких усилиях сдвига

41 Глянец чистой акриловой эмульсии (ОКП 28%) Блеск [60°] Контрольный образец68.3 BYK BYK BYK BYK BYK Дозировка: 0.4% Оценка:1 = хорошо 5 = плохо Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660

42 Пеногашение чистой акриловой эмульсии, произведенной суспензионным методом Дозировка: 0.4% Оценка:1 = хорошо 5 = плохо Пеногасители BYK-1650 / BYK-1660 Пена/Кратеры Контрольный образец 5 1 BYK BYK

43 Пеногасители BYK-1610 / BYK-1615

44 Пеногаситель BYK-1610 Химический состав эмульсия гидрофобных PDMS, гидрофобных частиц и эмульгаторов сухой остаток:17,0% APEO: нет

45 Пеногаситель BYK-1615 Химический состав эмульсия гидрофобных PDMS, гидрофобных частиц и эмульгаторов сухой остаток:12,0% APEO: нет

46 Пеногасители BYK-1610 / BYK-1615 Области применения Пригодны для эмульсионных систем типа: чистые акриловые стирол-акриловые терполимеракриловые ПВА используются в системах со средним и высоким уровнем ОКП (30 – 85)

47 Пеногасители BYK-1610 / BYK-1615 Свойства / Преимущества высокая эффективность против микропены не влияют на совместимость цветных паст не содержат APEO эффективны даже при длительном хранении не вызывают помутнения и загрязнения находятся в одном ценовом сегменте с пеногасителями на основе минеральных масел

48 Пеногасители BYK-1610 / BYK-1615 Испытания в полевых условиях BYK-1610 показывает те же результаты, что и BYK-034 BYK-035 BYK-038 BYK-1615 показывает те же результаты, что и BYK-032 BYK-033 BYK-037

49 Пеногаситель BYK-012 Несодержащий минерального масла и силикона пеногаситель для систем на водной основе

50 Пеногаситель BYK-012 Пеногаситель, не содержащий минеральных масел и силикона Химический состав: высокомолекулярный полимер гидрофобные частицы сухой остаток 100%

51 Пеногаситель BYK-012 Несодержащий минерального масла и силикона пеногаситель для систем на водной основе отличные пеногасящие свойства не оказывает влияния на совместимость цветных паст подходит для систем с pH не летуч, не вызывает помутнения содержание VOC < 1000 ppm

52 Результаты Эмульсионная краска на основе стирол-акрила (ОКП 50) Система: Mowilith DM 611 Дозировка пеногасителя: 0,3% Пена: 1= без пены, 5= сильная пена

53 Пеногаситель BYK-012 Области применения Краска для внутренних и наружных работ, шпаклевка (ОКП 30 – 85) на: чистом акриле стирол-акриле терполимеракриле ПВА

54 Методы испытания встряхивание нанесение пористым поролоновым валиком введение воздуха диссольвером введение воздуха насосом нанесение кистью

55 Методы испытания пеногасителя – встряхивание

56 Методы испытания пеногасителя – нанесение валиком

57 Заключение Следует избегать образования пены 1.при производстве 2.при нанесении Правильный подбор добавок 1.смачивающих и диспергирующих добавок 2.поверхностных добавок Пеногасители

58 Большое спасибо за внимание Удачи!