¿Investigaciones sobre la aplicación de cera micronizada en recubrimientos?
Se informó sobre la aplicación de cera polimérica y cera micronizada de polietileno en recubrimientos, se introdujeron precauciones en la aplicación y se prospeccionó el mercado de recubrimientos.
En el proceso de producción de polietileno, se producirá una pequeña cantidad de oligómeros, concretamente polietileno de bajo peso molecular, denominado cera polimérica. Es ampliamente utilizado debido a su excelente resistencia al frío, resistencia al calor, resistencia química y resistencia al desgaste. En producción normal, esta parte de cera se puede agregar directamente al procesamiento de poliolefinas como aditivo para mejorar la traducción óptica y el rendimiento de procesamiento del producto. La cera polimérica es un buen desensibilizante para explosivos y también puede usarse como lubricante dispersante para plásticos y pigmentos, agente a prueba de humedad para papel corrugado, adhesivo termofusible y ozoquerita, y cera para decoración de automóviles.
La cera polimérica es un sólido no tóxico, inodoro, no corrosivo, de color blanco o ligeramente amarillo con un peso molecular relativo de 1800-8000. Tiene buena estabilidad química, excelente resistencia a la temperatura, resistencia a los medicamentos y propiedades eléctricas a temperatura ambiente, y tiene una amplia gama de aplicaciones. Puede utilizarse como materia prima para polietileno clorado, modificador de plásticos, agente de recubrimiento para textiles y aditivo para aumentar la viscosidad del petróleo crudo y del fueloil.
El polietileno de bajo peso molecular es muy utilizado en el extranjero y tiene una gran demanda. Japón produce alrededor de 3.000 toneladas al año y el precio es aproximadamente el doble que el de la resina común. Aunque empezó tarde en China, la demanda aumenta año tras año. Los principales fabricantes incluyen Shanghai Jinshan, Nanjing Yangzi y la Universidad de Tecnología Química de Beijing.
Aplicación y mecanismo de la cera polimérica en recubrimientos
Las ceras para recubrimientos se añaden principalmente en forma de aditivos. Los aditivos de cera existen generalmente en forma de emulsiones acuosas y se utilizaron originalmente para mejorar las propiedades antihinchazón de la superficie de los recubrimientos. Incluye principalmente mejorar la suavidad, la resistencia al rayado y la resistencia al agua de la película de recubrimiento. Además, también puede afectar las propiedades reológicas de la pintura. Su adición puede hacer que la orientación de partículas sólidas como el polvo de aluminio en la pintura flash metálica sea uniforme. Puede utilizarse como agente matificante en pinturas mate. Los aditivos de cera tienen diferentes efectos mateantes según su tamaño y distribución granulométrica. Por tanto, los aditivos de cera son adecuados tanto para pinturas brillantes como mate. La cera de polietileno modificada microcristalina se puede utilizar para mejorar las propiedades superficiales de los recubrimientos industriales a base de agua. Por ejemplo, Ffka-906 tiene propiedades mejoradas de suavidad, antiadherencia, resistencia al rayado y mate, y puede inhibir eficazmente la precipitación de pigmentos. El importe añadido es del 0,25 % al 2,0 %.
Modo de aplicación de 1
Hay cuatro formas comunes de utilizar la cera:
1. Método de fusión: Calentar y fundir el disolvente en un recipiente cerrado de alta presión. recipiente y luego enfriar adecuadamente.
El producto terminado se obtiene descargando el material en esta condición; la desventaja es que la calidad es difícil de controlar, el costo de operación es alto y peligroso y algunas ceras no son adecuadas para este método.
2. Método de emulsificación: se pueden obtener partículas finas y redondas, lo cual es adecuado para sistemas a base de agua, pero el tensioactivo agregado afectará la resistencia al agua de la película de recubrimiento.
3. Método de dispersión: agregue la cera a la cera/solución de árbol y dispésela con un molino de bolas, rodillo u otro equipo de dispersión. La desventaja es que es difícil obtener productos de alta calidad; el costo es alto.
4. Método de micronización: el método de micronización puede ser un proceso de producción de micronizador de chorro o micronizador/clasificador, es decir, la cera cruda se rompe gradualmente en partículas después de una violenta colisión entre sí a alta velocidad, y luego Se expulsa por fuerza centrífuga en un estado ingrávido y se recoge. Este es actualmente el método de fabricación más utilizado.
Aunque existen muchas formas de utilizar la cera, la cera micronizada sigue siendo la más común, además existen muchos tipos de cera micronizada en el mercado, y los procesos de producción de cada fabricante también son diferentes, marcando la diferencia. entre cera micronizada de diferentes fabricantes La distribución del tamaño de las partículas, el peso molecular relativo, la densidad, el punto de fusión, la dureza y otras propiedades son algo diferentes.
La fabricación de cera de polietileno generalmente implica polimerización a alta y baja presión; entre ellas, la cera de polietileno preparada mediante el método de alta presión tiene cadenas ramificadas, menor densidad y temperatura de fusión, mientras que la cera tiene una gravedad específica baja. Se puede preparar mediante el método de baja presión. La cera de polietileno viene en diferentes densidades. Por ejemplo, la cera de PE no polar preparada mediante el método de baja presión tiene baja densidad (baja ramificación, alta cristalinidad), que suele ser más dura y tiene mejor resistencia al desgaste y al rayado, pero es ligeramente menos resbaladiza y tiene un coeficiente de fricción más bajo. .
Características y mecanismos de las ceras en los recubrimientos
Existen muchos tipos de ceras, y las formas de las ceras en los recubrimientos se pueden dividir a grandes rasgos en los siguientes tres tipos:
1. Efecto glaseado: por ejemplo, cuando el punto de fusión de la cera seleccionada es inferior a la temperatura de horneado, la cera se derrite durante el horneado.
Se funde hasta convertirse en líquido y se enfría formando una película, es decir, se forma una fina capa helada sobre el revestimiento.
2. Efecto de eje esférico: este efecto consiste en que la cera queda expuesta a través de su propio tamaño de partícula cercano o incluso mayor que el espesor de la película de recubrimiento, mostrando así la resistencia al rayado y la resistencia a la abrasión de la cera. .
3. Efecto flotante: No importa cuál sea la forma de las partículas de cera, durante el proceso de formación de la película, la cera se desplaza hacia la superficie de la película de recubrimiento y se extiende uniformemente, de modo que la capa superior de la misma. La película de recubrimiento está protegida por la cera y muestra las características de la cera.
3 Características que proporciona la cera en la película de recubrimiento
1. Resistencia al desgaste, resistencia al rayado y resistencia al rayado: La cera se distribuye en el recubrimiento para proteger el recubrimiento y evitar rayones.
Proporcionan resistencia al rayado y al desgaste, como revestimientos de contenedores, revestimientos de madera, revestimientos decorativos, etc. Todos requieren esta función.
2. Control del coeficiente de fricción: Su menor coeficiente de fricción se suele utilizar para proporcionar una excelente suavidad del recubrimiento, y al mismo tiempo, tiene el tacto suave de la seda especial debido a los diferentes tipos de cera.
3. Resistencia química: debido a la estabilidad de la cera, al recubrimiento se le puede dar una mejor resistencia al agua, resistencia a la pulverización de agua salada y otras propiedades.
4. Prevenir la adhesión: Evite la adhesión y pegado de recubrimientos o materiales impresos.
5. Controlar el brillo: Elige la cera adecuada. Diferentes cantidades de cera tendrán diferentes efectos mate.
6. Previene la deposición de endurecimiento como la sílice y aumenta la estabilidad en almacenamiento del recubrimiento.
7. Marcado antimetal: especialmente en recubrimientos de latas impresas, además de proporcionar un buen rendimiento de procesamiento, también puede proteger la estabilidad de almacenamiento de las latas impresas.
2. Investigación sobre cera micronizada de polietileno
La tecnología de micropolvo es una tecnología de alta tecnología desarrollada en los últimos 10 años. Generalmente, las partículas con un tamaño de partícula inferior a 0,5 µm se denominan partículas ultrafinas, aquellas con un tamaño de partícula inferior a 20 µm se denominan micropartículas y los agregados de partículas ultrafinas se denominan polvos ultrafinos.
Existen tres métodos principales para preparar partículas de polímero: primero, a partir de partículas gruesas, utilizando métodos físicos como trituración mecánica, condensación por evaporación y fusión, segundo, utilizando la acción de reactivos químicos para obtener diversos dispersos; estados Las moléculas crecen gradualmente hasta convertirse en partículas del tamaño requerido. Este método de dispersión se puede dividir en dos tipos: disolución y emulsificación, ajuste directo de la polimerización o preparación de degradación. Como micropolvo de PMMA, PP de peso molecular controlable, polimerización en dispersión para preparar micropartículas de PS, craqueo térmico a craqueo por radiación para preparar micropolvo de PTF. Inicialmente, preparamos el micropolvo PWEax en China y, a través de pruebas en la Base Piloto de Ingeniería de Polvos de Shanghai, alcanzó el nivel avanzado de productos extranjeros similares. El proceso principal es el método físico.
(1) Aplicación de micropolvo de polietilenglicol
La cera de polietileno para recubrimientos se puede utilizar para preparar recubrimientos solventes de alto brillo, recubrimientos a base de agua y recubrimientos en polvo sin recubrimiento.
Revestimiento de latas, curado UV, revestimientos decorativos de metales, etc. , también se puede utilizar como revestimiento diario a prueba de humedad para cartón.
(2) Tintas, barnices de sobreimpresión y tintas de impresión. PEWax se puede utilizar para formular tintas tipográficas a base de agua, tintas de huecograbado solventes, tintas offset/offset, tintas de impresión, barnices de sobreimpresión, etc.
(3) Cosméticos y productos de cuidado personal. La cera de abejas se utiliza como ingrediente en polvos y antitranspirantes/desodorantes.
(4) Utilizar cera micronizada para materiales enrollados. Existen dos requisitos para el uso de cera para materiales enrollados: al mejorar el acabado superficial y la dureza del recubrimiento, no debe afectar la nivelación y la sensibilidad al agua del recubrimiento.
(5) Adhesivo termofusible. El micropolvo PEWax se puede utilizar para preparar adhesivo termofusible para estampado en caliente.
(6)Otras aplicaciones. PEWax también se puede utilizar como agente desmoldante para piezas de metal fundido y piezas de espuma, aditivo para láminas y tuberías de caucho y plástico, modificador y agente electrorreológico para aceite púrpura y portador y lubricante para mezclas maestras.
2.2 Desarrollo de cera de polietileno modificada
A principios de la década de 1990, modificamos la cera de polietileno de bajo peso molecular y hubo muchos informes sobre carboxilación e injertos. Se han solicitado patentes en Alemania, Francia, Polonia y Japón en el extranjero. China también ha solicitado dos fases de patentes relacionadas.
Según la investigación bibliográfica y el análisis de mercado, la cera de polietileno y la cera de polietileno modificada, especialmente después de la micronización, tendrán un mayor desarrollo.
El efecto superficial y el efecto volumen de la cera micronizada de polietileno proporcionan excelentes propiedades físicas y químicas para el desarrollo de nuevos productos. Se lanzarán más series de polvos ultrafinos para satisfacer las necesidades de tintas, recubrimientos y productos. Agentes de acabado y otros requisitos en diversos campos.
3. Investigación sobre la aplicación de la cera de polietileno en la industria del recubrimiento.
3.1 Situación actual de la industria de pinturas de China
Con el crecimiento de China, especialmente la reforma y la apertura, la industria de pinturas de China ha pasado por 50 años extraordinarios.
En los últimos 20 años desde la reforma y apertura, con el rápido desarrollo de la construcción económica y la industria química, la industria del recubrimiento ha logrado grandes avances. En 1992, la producción de pintura de mi país superó por primera vez las 1.058.400 toneladas. En 1995, la producción de pintura de mi país aumentó a 16.910.000 toneladas, la más alta de la historia. La producción de revestimientos en 1999 fue de 115.000 toneladas y la demanda total de revestimientos en el mercado interno en 2000 fue de aproximadamente 19.000 toneladas.
Existen muchos tipos de recubrimientos, que se dividen en dieciocho categorías según las principales sustancias filmógenas de los componentes, se pueden dividir en barnices y pinturas de colores según contengan pigmentos o no; Las variedades básicas incluyen imprimaciones, acabados y masillas. La producción de recubrimientos de mi país básicamente puede satisfacer las necesidades del desarrollo de diversas industrias en la economía nacional, y su producción ocupa el cuarto lugar en el mundo.
En la actualidad, se producen 18 categorías principales de productos de pintura en mi país, con casi 1.000 variedades. Durante el Sexto Plan Quinquenal y el Séptimo Plan Quinquenal, se ajustó la estructura del producto, se restringió la producción de pintura a base de aceite y se desarrolló vigorosamente la pintura de resina sintética, lo que resultó en cambios fundamentales en la estructura de la pintura. La proporción de pintura de resina sintética en la producción total de pintura aumentó del 48% en 1980 al 57% en 1990, y aumentó aún más hasta más del 72% en 1998.
Después de la reforma y apertura, con el desarrollo de la economía nacional y la mejora del nivel de vida de la gente, el consumo de pintura de mi país ha ido creciendo de manera constante. Y poco a poco se está evolucionando hacia recubrimientos de alta gama y libres de contaminación.
Como aditivo, la cera de polietileno se utiliza principalmente en recubrimientos de alta gama como la pintura mate, con una cantidad de adición general del 5% al 6%. Agregue en forma de polvo y emulsión revolviendo a alta velocidad. La cantidad de cera añadida en otros recubrimientos es del 0,25% al 2,0% y el precio oscila entre 30.000 y 50.000 yuanes por tonelada.
3.2 Mercado de la cera de polietileno
Debido a limitaciones técnicas, todavía existe una cierta brecha de calidad entre la cera de polietileno nacional y productos extranjeros similares. Por tanto, los productos extranjeros, a pesar de sus elevados precios, siguen ocupando una gran parte de la cuota de mercado, alrededor del 48%. Esto se debe a que los fabricantes prestan cada vez más atención a la calidad, y ya no buscan únicamente la eficiencia, sino que anteponen la calidad del producto y la satisfacción del cliente.
Con la mejora del nivel de vida de las personas, sus requisitos en materia de revestimientos también han cambiado. Cada vez se eliminan más pinturas de gama baja, y las pinturas hermosas y prácticas de gama media ocupan la mayor parte del mercado. El mercado de los aditivos para ceras también está en expansión.
Sólo acelerando la transformación tecnológica y controlando estrictamente la calidad podrán los fabricantes de cera de polietileno de mi país enfrentar la adhesión a la OMC, ocupar una mayor participación de mercado y promover nuestros productos en el mundo. Se espera que el mercado de cera de polietileno de China alcance entre 2.200 y 2.500 toneladas en 2001. En la actualidad, los fabricantes extranjeros de investigación y producción de ceras sintéticas incluyen Allied y Chemicalakl en los Estados Unidos, Hoechst, Basf, Beba, Chen y Corporathon Thorn en Alemania, Sanhua Chemical Co., Ltd. en Japón, Petrochemical Industry Co., Ltd. en Japón y Mitsubishi Chemical en Japón, Anyuan Oil y Deqian en la provincia de Taiwán. Las principales son Jinshan Petrochemical Company en Shanghai y Jinfude Company en Guangzhou. Entre ellos, los principales productos de cera sintética que se han investigado y aplicado con éxito son la cera grasa, la cera de amida y la cera mixta de polietileno y ácidos grasos. Sin embargo, sus propiedades emulsionantes no son ideales. La investigación y producción de cera sintética de alta calidad en mi país tiene amplias perspectivas de mercado.
4. Conclusión
La cera polimérica se ha convertido en un nuevo tipo de material funcional, y la funcionalización del micropolvo de polímero orgánico también se está convirtiendo en un punto de investigación. Con la preparación, aplicación y desarrollo en profundidad del micropolvo polimérico, se abrirán más propiedades y aplicaciones nuevas, formando nuevos campos de polímeros funcionales y materiales inteligentes.
Las excelentes propiedades de la cera polimérica proporcionan buenas propiedades físicas y químicas para el desarrollo de nuevos productos. Se lanzarán más series de ceras para satisfacer las necesidades de diversos campos, como tintas, recubrimientos y agentes de acabado. La industria china de ceras poliméricas también se globalizará.
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