Изследване на принципите-оформяне и нанасяне на филм-на водна основа: разкриване на вътрешния механизъм на зеленото покритие

Причината, поради която боите-на водна основа постигат баланс между опазване на околната среда и ефективност, се крие в техните уникални принципи за-образуване и нанасяне. Използвайки вода като дисперсионна среда, чрез рационален дизайн на формулата и контрол на процеса, компонентите образуват стабилна дисперсионна система на микроскопично ниво и след нанасяне се образува непрекъснат и плътен филм на боята чрез физични и химични промени. Разбирането на този принцип помага да се разбере логиката зад неговите предимства в производителността и осигурява теоретична основа за оптимизиране на формулировките и приложението.

Основната структура на боята-на водна основа се състои от емулсии на смола-на водна основа, пигменти, пълнители и добавки, диспергирани във вода. Сред тях емулсията на водна -смола е основното тяло за образуване на филм, съставено от полимерни частици, стабилно суспендирани във вода от емулгатор. Тези частици са независими и прекъснати при нормални условия, но по време на нанасяне и отстраняване на водата те се деформират и сливат поради намаляването на разстоянието между частиците, като в крайна сметка образуват непрекъсната полимерна мрежа, т.е. твърд филм от боя. Този процес се нарича процес на-образуване на филм на водната дисперсия и неговите основни условия са изпарението на водата и взаимното проникване и сливане между частиците.

Процесът-на образуване на филм може да бъде разделен на три етапа: Първо се получава изпаряване на водата. След като боята се нанесе върху повърхността на основата, при подходящи условия на температура и влажност, водата постепенно се изпарява и частиците на емулсията се приближават една до друга. Второ, възникват деформация и конвергенция на частиците. С намаляването на водата силите на Ван дер Ваалс и капилярните взаимодействия между частиците се засилват, карайки частиците да се трансформират от сферични форми в неправилни форми и да се опаковат плътно една в друга. Накрая се получава сливане на частици и взаимно проникване. Молекулярната дифузия и кръстосаното -свързване се случват на контактните повърхности на частиците, образувайки хомогенна и непрекъсната полимерна фаза, като по този начин се постига необходимата механична якост и устойчивост на среда. Качеството на филма зависи от минималната температура на-образуване на филм (MFFT) на емулсията, размера и разпределението на частиците, вида на добавките и температурата и влажността на околната среда на приложение.

Добавките играят решаваща регулаторна роля в системата за боя-на водна основа. Помощните средства за-образуване на филм понижават минималната температура за-образуване на филм на емулсията, позволявайки на филма на боята да образува плавно пълна структура при стайна температура. Повърхностно активните вещества и сгъстителите регулират вискозитета и повърхностното напрежение на системата, подобрявайки омокрящите и изравняващите свойства и намалявайки дефектите при нанасяне. Пеногасителите възпрепятстват образуването и задържането на мехурчета, осигурявайки гладък филм на боята. Консервантите и инхибиторите на плесента инхибират растежа на микробите във водната среда, като удължават срока на съхранение и експлоатационен живот. Тези добавки, чрез синергични ефекти със смоли и пигменти, позволяват на боите на водна- основа да комбинират лекота на нанасяне със стабилност на работата.

Екологичността на боите на-водна основа произтича от характеристиките им на ниско съдържание на летливи органични съединения (VOC). Тъй като дисперсионната среда е вода и използването на органични разтворители като бензен, толуен и ксилен може да бъде значително намалено или елиминирано по време на синтеза на емулсия на смола, вредните газове, отделяни по време на употреба, са значително по-ниски от тези на покритията на базата на-разтворители, като по този начин се намаляват замърсяването на въздуха и рисковете за здравето при работа.

В обобщение, принципът на боите на водна{0}} основа е да се изгради стабилна дисперсионна система, използваща вода като среда, да се постигне образуване на филм чрез контролиране на процесите на изпаряване на вода и сливане на частици, оптимизиране на прилагането и експлоатационните характеристики с помощта на функционални добавки и постигане на предимства за околната среда чрез характеристики на ниски VOC. Този присъщ механизъм определя неговия широк потенциал за приложение и осигурява научна подкрепа за устойчивото развитие на технологията за екологично покритие.