Zuhause / Nachrichten / Branchennachrichten / Warum kommt es bei lösungsmittelhaltigen Beschichtungen und Tinten zu Auslaufen und Farbflecken? Das Problem ist die Stabilität der Pigmentdispersion
Branchennachrichten
Bei der Herstellung lösemittelhaltiger Beschichtungen und Druckfarben sind Auslaufen und Farbflecken häufige und wiederkehrende Probleme mit dem Erscheinungsbild. Wenn die Farbpaste gerade erst fertig gemahlen ist, sieht sie möglicherweise sehr gleichmäßig aus – nach dem Verdünnen, Auftragen und Trocknen weist die Filmoberfläche jedoch Farbunstimmigkeiten, lokale Farbtonveränderungen und ähnliche Phänomene auf. Ein solches Problem bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Pigmentvermahlung unzureichend war. In einigen Fällen können verschiedene Pigmente aufgrund von Unterschieden im Benetzungszustand, der Dichte und der Grenzflächeninteraktion während des Filmtrocknungsprozesses wandern und sich neu verteilen, selbst wenn das Pigment zu einem feinen Zustand gemahlen wurde. Daher kann sich die Lösung von Überschwemmungen und Farbflecken nicht nur auf die Mahlphase konzentrieren – auch der stabile Zustand des Pigments nach dem Eintritt in den Film muss berücksichtigt werden.
Häufige Probleme
Mehrere Pigmente zusammen, die Farbe ändert sich leicht
Unterschiedliche Pigmente haben unterschiedliche Oberflächeneigenschaften und können im selben System unterschiedliche Benetzungs- und Dispersionszustände aufweisen, was letztendlich zu einer ungleichmäßigen Filmfarbe führt.
Bei der Anwendung normal, nach dem Trocknen treten Farbflecken auf
Wenn nach dem Auftragen der Beschichtung das Lösungsmittel verdunstet und der Film fließt, passen die Pigmentpartikel ihre Position neu an. Bei unzureichender Systemstabilität kann es zu einer lokalen Pigmentanreicherung kommen.
Eine Verlängerung der Schleifzeit löst das Problem nicht
Durch längeres Mahlen wird in erster Linie die Pigmentagglomeration behoben. Wenn die Hauptursache für Überschwemmungen jedoch Unterschiede in der Dispersionsstabilität zwischen verschiedenen Pigmenten sind, kann eine stärkere Mahlung das Problem nicht grundsätzlich lösen.
Absetzen und Zusammenbacken während der Lagerung
Wenn das Dispersionssystem während der Langzeitlagerung des Pigments keinen stabilen Zustand aufrechterhalten kann, kann es zu allmählichen Absetzungs- und Verklumpungserscheinungen kommen, die sich weiter auf die spätere Anwendung und die Farbkonsistenz auswirken.
Warum verursacht „dispergiertes“ Pigment immer noch Überschwemmungen und Farbflecken?
Beim Pigmentdispergieren geht es nicht einfach darum, große Partikel in kleine Partikel zu zermahlen. In einem Beschichtungssystem benötigen Pigmentpartikel nach dem Mahlen Dispergiermittel und andere Komponenten, um auf ihrer Oberfläche einen stabilen Schutzzustand zu bilden, der die Partikel auf einem bestimmten Abstand hält und die Möglichkeit einer erneuten Agglomeration verringert.
Wenn eine Formulierung mehrere Pigmente enthält, sind die Oberflächeneigenschaften der verschiedenen Partikel nicht völlig identisch. Wenn bestimmte Pigmente vom System leichter benetzt werden oder der Grad der Dispersionsstabilität zwischen verschiedenen Pigmenten unterschiedlich ist, kann es während des Filmtrocknungsprozesses zu Migration und Umverteilung kommen. Daher bedeuten Überschwemmungen und Farbflecken manchmal nicht, dass die Dispersion unzureichend war, sondern dass der Dispersionszustand nicht stabil genug ist. Dies ist auch der Grund dafür, dass einige Formulierungen auch bei sehr guter Mahlfeinheit nach dem Trocknen immer noch eine unbefriedigende Farbleistung zeigen.
DH-5104: Anti-Flooding-Dispergiermittel für lösungsmittelbasierte Beschichtungs- und Tintensysteme
DH-5104 ist ein Dispergiermittelzusatz zur Verhinderung von Überschwemmungen zur Verwendung in lösungsmittelbasierten Beschichtungs- und Tintensystemen, der vor allem Überschwemmungen, Farbflecken und unzureichende Dispersionsstabilität bekämpft, die leicht auftreten, wenn mehrere Pigmente gleichzeitig vorhanden sind. Sein Ansatz besteht nicht einfach darin, die Effizienz der Pigmentvermahlung zu verbessern, sondern auch die Benetzung und den stabilen Dispersionszustand der Pigmente im System zu verbessern und dadurch die Umverteilung verschiedener Pigmente während der Lagerung und Filmbildung zu reduzieren. Bei anorganischen Pigmenten und Füllstoffen kann das Produkt dazu beitragen, deren Dispersionsstabilität zu verbessern und die Möglichkeit des Absetzens und Zusammenbackens während der Langzeitlagerung zu verringern.
Zu den anwendbaren Systemen gehören lösungsmittelbasierte Beschichtungen und Tintensysteme auf Alkyd-, Polyester-, Polyurethan-, Epoxid- und Acrylbasis. Bei der Verwendung kann DH-5104 zuerst dem Mahlgrundharz zugesetzt und dann der Pigmentmahlprozess durchgeführt werden; oder es kann entsprechend den tatsächlichen Formulierungsbedingungen nachträglich hinzugefügt werden. Die Referenzdosis kann je nach Pigmenttyp angepasst werden: organische Pigmente typischerweise 2–5 %, anorganische Pigmente etwa 0,5–3 %; Für die nachträgliche Zugabe kann ein Bereich von 0,1–1,5 % der Gesamtformulierung getestet werden, wobei das Zugabeverhältnis basierend auf dem tatsächlichen Grad der Überflutung und Farbfleckigkeit optimiert wird.
Überschwemmungen und Farbflecken bedeuten nicht unbedingt eine unzureichende Pigmentvermahlung – worauf wirklich geachtet werden muss, ist der stabile Dispersionszustand verschiedener Pigmente im gesamten Beschichtungssystem. Insbesondere bei Formulierungen mit mehreren Pigmenten kann nur durch die Aufrechterhaltung eines relativ gleichmäßigen und stabilen Dispersionszustands der Pigmente die Möglichkeit einer Umverteilung während der Lagerung und Filmbildung verringert werden. Daher sollte bei der Lösung von Flutungsproblemen neben der Anpassung der Mahlprozesse auch das passende Verhältnis zwischen Dispergiermittel und Pigmenten der Ausgangspunkt sein.
Häufig gestellte Fragen
Warum kommt es zu Überschwemmungen zwischen Pigmenten, die sich jeweils einzeln gut dispergieren lassen?
Die individuelle Pigmentstabilität in einem Einzelpigmentsystem sagt nichts über die Stabilität aus, wenn dieses Pigment mit einem anderen Pigment mit unterschiedlicher Oberflächenchemie und Partikelmobilität kombiniert wird. Verschiedene Pigmente wandern während des offenen Films mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und erzeugen Konzentrationsgradienten an der Oberfläche, die als Überschwemmungen oder Farbflecken erscheinen, selbst wenn jedes Pigment einzeln gut dispergiert ist. Ein Dispergiermittel gegen Überschwemmungen befasst sich eher mit der Grenzflächenumgebung mehrerer Pigmente als mit der Dispersionsqualität einzelner Pigmente.
Kann DH-5104 beim Auflackieren statt beim Mahlen hinzugefügt werden?
Ja – es kann entweder während des Mahlens hinzugefügt werden, um eine maximale Interaktion zwischen Pigment und Oberfläche zu erreichen, oder als nachträgliche Zugabe beim Ablassen im Referenzbereich von 0,1 %–1,5 %. Der spezifische Zugabepunkt kann sich auf das Leistungsniveau auswirken – eine Bewertung in beiden Phasen wird empfohlen, um den Ansatz zu ermitteln, der die Farbkonsistenzanforderungen für das spezifische System und die Pigmentkombination am besten erfüllt.
