Bir hafta laboratuvar zamanını, tamamen kendi hatamız olan bir "hatalı parti" yüzünden harcadık. Bir müşteri, katyonik mürekkep bağlayıcımızı anyonik PU astarla aynı tankta istedi. İkisini bir beherde 1:1 karıştırdık. Bir dakikadan kısa sürede macun kıvamına geldi. Yine de devam ettik, çünkü viskozite hâlâ işlenebilir görünüyordu. Yirmi dört saat sonra kavanozda berrak su ve dipte bir tortu tabakası vardı. İki dispersiyon da spesifikasyon dışı değildi. İyonik tipleri öyleydi.
PUD uyumluluğu, sertlik ya da parlaklık hikâyesinden önce bir yük hikâyesidir. İki su bazlı poliüretan dispersiyonun aynı tankı paylaşıp paylaşamayacağına nasıl karar verdiğimizi anlatıyoruz. Mesele, her iyonik tipin kararlı kalmak için neye ihtiyaç duyduğuna ve 1.000 litrelik bir partiye kimse dokunmadan önce yapılan kısa bir teste dayanıyor.
Zıt yükler neden temas anında floküle olur
Anyonik bir PUD, yükünü sabit asit gruplarında taşır; genellikle karboksil veya sülfonat. Bir amin nötrleştirici bu grupları polimer zincirinde tutar. Bu iyon çiftleri partikül yüzeyinde yer alır. Aynı yüklü partiküller arasındaki itme, dispersiyonun %30 katı maddede akıcı kalmasını sağlayan şeydir. Katyonik bir PUD aynı işi protonlanmış amin grupları ve bir asit nötrleştiriciyle yapar, dolayısıyla yüzey yükü işaret değiştirir.
İkisini karıştırdığınızda yükler yüzeyde birbirini götürür. Yavaş bir kayma görmezsiniz. İpliklenme, tortu ya da 100 mesh filtreyi tıkayan, kayma altında koyulaşmış bir karışım görürsünüz. Deneyimimize göre bu flokülasyon karıştırmayla, suyla inceltmeyle veya kaymayı artırmayla geri kazanılmaz. Bu bir kimya sorunudur, karıştırma sorunu değil.
Bu yüzden, flokülasyon amaçlanmadıkça katyonik-artı-anyonik karışımları eleriz. Tekstilde pigmentin katyonik fiksasyonu tam olarak bu mekanizmayla çalışır; pigment mürekkep püskürtmeli ön işlem yazımız da bunu ele alıyor.
Her iyonik tipin ihtiyaç duyduğu pH aralığı
İyonik tip, bir dispersiyonun yaşayabileceği pH bandını da belirler. "Gizemli" uyumsuzlukların çoğu buradan gelir: aynı yük işaretine sahip iki reçine yine de başarısız olur, çünkü pH bantları hiç örtüşmez. su bazlı poliüretan reçine sayfamızdaki her ürün, ölçülmüş bir pH aralığıyla birlikte sevk edilir. Bu aralığı bir öneri değil, kesin bir sınır olarak kabul ederiz.
Anyonik tipler alkali tarafta durur. YT-5130 %32 katı maddede pH 7–9 aralığında çalışır; YT-614 ise 35 ± 1% katı maddede aynı 7–9 bandındadır. Bir anyonik dispersiyonu yaklaşık pH 6'nın altına düşürdüğünüzde karboksilat protonlanır. Parçacıkları birbirinden uzak tutan yük artık ortadan kalkar ve viskozite bir ölçümden diğerine çöker.
Katyonik tipler asidik tarafta durur. YT-7011 ve YT-7012 her ikisi de 30 ± 2% katı maddede pH 2–6 aralığında olup 50–200 mPa·s'de akıcıdır. Bir katyonik dispersiyonu yukarı doğru nötralize ettiğinizde amini protonlanmış halden çıkarırsınız; bu da aynı arızanın ters görüntüsüdür. Pratik sınır şudur: katyonik bir mürekkebi, nötr bir anyonik üst kat ile birlikte nötr çalışacak şekilde tamponlayamazsınız.
Noniyonik tipler arabulucudur; biz onlara iki yüklü tipten de daha fazla güveniriz. YT-101 pH 5,0–7,0 aralığındadır ve tamamen suda çözünür; YT-102 aynı bandı kapsar ve kokusuzdur; YT-103 pH 6–8 aralığında çalışır. Kaybedilecek iyonik bir stabilizatör olmadığından pH kaymasını her iki yönde de tolere ederler. Bu yüzden gece boyunca takviye edilen tekstil ve kumaş apreleme banyolarında varsayılan tercih bunlardır.
İşin dürüst tarafı şu: noniyonik kararlılığı yükten değil, hidrofilik yumuşak segment içeriğinden satın alıyoruz. Bu yüzden noniyonik bir film, benzer bir anyonik filme kıyasla daha fazla su alır. YT-5130 60 °C'de bir saat daldırıldığında beyazlama göstermiyor. Noniyonik bir grad için bunu test etmeden iddia etmeyiz; müşterilere de bunu böyle söylüyoruz.
Grad grad: neyi harmanlıyoruz, neyi harmanlamıyoruz
| İyonik tip | Kararlı kaldığı yer | Önce ne bozar | Ürün yelpazemizdeki gradlar |
|---|---|---|---|
| Anyonik (karboksilat) | pH 7–9; YT-612 pH 6,0–8,0 aralığını tolere eder | Yaklaşık 6'nın altındaki pH; sertlik ve kalsiyum iyonları; her türlü katyonik eşleşme | YT-5130, YT-614, YT-612 |
| Noniyonik | pH 5,0–8,0; kaybedilecek nötrleştirici yok | Yetersiz nötralize hidrofilik denge; yüksek elektrolit yükü | YT-101, YT-102, YT-103 |
| Katyonik (amonyum) | pH 2–6; YT-7010 pH 4–7 aralığına ulaşır | yaklaşık 7'nin üzerindeki pH; anyonik dispersanlar ve yüzey aktif maddeler; herhangi bir anyonik bileşen | YT-7011, YT-7012, YT-7010 |
Bu tabloyu okurken iki noktayı belirtelim. Birincisi, YT-7013 gibi davranır YT-7011 ancak HB %100 modülde daha sert film yapar; bu yüzden onu katyonik mürekkebin ısırma gerektirdiği yerlerde kullanıyoruz. İkincisi, buradaki "stabil" dispersiyonun kavanozda pürüzsüz kaldığını söyler. Karışımın sizin sürtme veya yıkama testinizi geçip geçmediği hakkında hiçbir şey söylemez. O ayrı bir soru; cevabı yüzeyde verilir.
Tanka girmeden önce 24 saatlik kontrol
Bunu uygulama laboratuvarımızda yazılı bir prosedür olarak tutuyoruz; çoğunlukla mühendisler uyumluluk konusunda tartışıp veri konusunda hiç tartışmadığı için.
- Önce hedef oranda karıştırın, sonra her iki yönde 1:4 oranında tekrar karıştırın. Toplam 200 g her şeyi görmeye yeter.
- Karıştırdıktan sonra pH'ı hattın gerçekte çalışacağı değere ayarlayın. Bazı karışımlar varilin kendi pH'ında sorunsuz görünür, uygulama değerinde ise tutmaz.
- 25 °C'de 24 saat, 50 °C'de bir hafta bekletin. Üçüncü gün bir kez karıştırın ve ne gördüğünüzü not edin.
- 100 mesh'ten süzün ve kalıntıyı tartın. Gözle tanecik görüyorsanız karışım zaten reddedilmiş demektir.
- Filmleri gerçek zemin üzerinde çekin; sadece görünüşe değil, katlar arası yapışmaya da bakın.
Bu testin yakalayamadığı şeyler: altı aylık depolamada yavaş yük kayması ya da ancak sıcak-nemli yaşlandırmadan sonra ortaya çıkan hidroliz. Önceden karıştırıp satmayı düşündüğümüz her üründe 50 °C'lik hafta zorunlu. Teklif vermeden önce bunu on iki haftaya çıkarıyoruz.
Çapraz bağlayıcılar ve katkılar da aynı kurallara tabi
İyonik tip, hangi çapraz bağlayıcı kimyasının tepkimeye girecek bir şey bulacağını belirler. Anyonik reçine tasarımı gereği karboksillenmiştir, yani YT-G30 için hedefler mevcuttur. PMA içinde %50 ± 2 katı içerikli polimerik bir karbodiimiddir; %1–5 aralığında kullanılır, oda sıcaklığında yavaş, film kururken hızlıdır. Aynı katkıyı serbest karboksili olmayan noniyonik bir ürüne dozladığınızda harcamanın büyük kısmı boşa gider.
İki bileşenli işlerde sertleştiricinin kendi yükünü reçineye göre eşleştiriyoruz. YT-6300 %20,5–21,5 NCO içerikli, anyonik, suda dağılabilen alifatik bir sertleştiricidir ve elle karıştırmayla dağılır; açık kalma süresi 3–4 saattir. YT-1102 ise %19–21 NCO içerikli noniyoniktir ve 5–6 saatlik bir pencere sunar. Yük eklemenin banyoyu bozacağı katyonik ve noniyonik sistemlerde elimizin gittiği ürün budur. Hatta bunlar birbirinin yerine kullanılamaz. Fazladan iki saat bekleme süresini ve yeniden işleme davranışını değiştirir; bu yüzden varili değiştirmek yerine istasyonun zamanlamasını yeniden ayarlıyoruz.
Reolojide de aynı bağımlılık daha yumuşak biçimde geçerli. Bir karışım sizi pH'ı kaydırmaya zorluyorsa, pH'a duyarsız bir ilişkisel kıvamlaştırıcı işi kurtarır. YT-155A toplam formülasyonun %0,5–20'si aralığında çalışır ve bu bant boyunca profilini korur. Yine de ayarlamadan önce ve sonra ölçüm yaparız; çünkü "hassas değil" bir iddiadır, viskozimetre ise gerçektir.
Bir harman denemesinden önce bize en çok gelen sorular
Anyonik ve katyonik bir PUD'yi yavaşça ekleyerek harmanlayabilir miyim?
Yavaş ekleme, flokun tane boyutunu değiştirir, sonucu değil. Daha yumuşak, daha ince bir çökelti elde edersiniz; yine çöker, yine filtreleri tıkar. Biz o harmanı bir vardiyadan uzun süre stabil tutamadık.
Noniyonik bir PUD her kombinasyonu güvenli kılar mı?
Yük nötrleşmesi arıza modunu ortadan kaldırır; en gürültülü olan da odur. Ama pH, çözücü, elektrolit veya sertlik etkilerini kaldırmaz ve harmanda su direncini zayıflatabilir. Sadece kavanozu değil, filmi de test edin.
Elimdeki bir reçinenin iyonik tipini nasıl kontrol ederim?
%1'e seyreltin ve numuneyi ikiye bölün. Birine seyreltik anyonik yüzey aktif madde çözeltisi, diğerine katyonik olanı ekleyin. Flok oluşturan tüp size işareti söyler. Kaba bir testtir ve on dakika sürer; bu da bir tanktan ucuzdur.
Bir harmanı iki ayrı katla karşılaştırıyorsanız, bize her iki dispersiyonu ve çalıştığınız pH'ı gönderin. Kavanoz sonuçlarını, her bir türün TDS'sini ve harmanın riski almaya değip değmediğini raporlarız. Şununla başlayın: uygulama ekibimiz veya şuradan indirin: YT-5130 ve YT-7011 teknik veri sayfaları.
