Resistenza ai graffi e sensazione al tatto nei rivestimenti industriali e per legno a base acquosa: scelta di un'emulsione di cera OPE ad alta densità

Panoramica del meccanismo di ingegneria di base e della formulazione

I rivestimenti acrilici a base acqua, in dispersione poliuretanica (PUD) e poliuretanici 2K a base acqua sono ampiamente utilizzati nei mobili, nella falegnameria architettonica e nella protezione generale dei metalli. Rispetto ai rivestimenti a base solvente, i film a base acqua perdono acqua e cosolventi più lentamente, quindi il film iniziale rimane più morbido. Ciò rende più probabile che le unghie si rovinino, si blocchino e si creino irregolarità.

Emulsioni di cere sono un additivo comune per questi problemi di superficie. Quando una formulazione necessita di migliore resistenza ai graffi, allo scivolamento e al tatto mantenendo la pellicola il più trasparente possibile, ad alta densità cera di polietilene ossidato (OPE). le emulsioni sono una direzione comune. Questo articolo spiega cosa fa un'emulsione di cera nella pellicola, come abbinare il tipo e il sistema ionico, cosa osservare durante l'incorporazione e come influisce sulla trasparenza e sulla ricopertura.

Cosa fa un'emulsione di cera nella pellicola di rivestimento?

Nei rivestimenti a base acqua, un'emulsione di cera OPE ad alta densità viene utilizzata principalmente per migliorare la resistenza ai graffi, ridurre l'attrito superficiale, ridurre i blocchi di impilamento e ottimizzare la sensazione al tatto. Si tratta di un additivo con proprietà superficiali, non di un agente antisedimentazione dei pigmenti in scatola.

Dopo l'applicazione, le particelle di cera vengono disperse nella fase acquosa. Man mano che l'acqua evapora e il legante si coalizza, parte della cera tende ad arricchirsi sulla superficie del film. L'entità dipende dal sistema. In superficie, la cera contribuisce in quattro modi:

• Resistenza ai graffi e ai danni: La cera OPE ad alta densità ha un'elevata cristallinità e una durezza relativamente elevata. Le particelle di cera sulla superficie aiutano a condividere il carico meccanico di unghie, monete e contatti simili.
• Controllo dello scivolamento e dell'attrito: Riduce l'attrito superficiale in modo che gli oggetti a contatto scivolino sulla pellicola invece di strappare il legante.
• Antiblocco: Quando le porte in legno, i telai delle finestre o i pannelli metallici vengono impilati subito dopo l'asciugatura forzata, la cera superficiale aiuta a ridurre l'adesione tra una pellicola e l'altra.
• Accordatura con sensazione al tatto: A seconda della dimensione delle particelle e della durezza della cera, la sensazione può variare da secca e setosa a più morbida.

Nota di formulazione: Le emulsioni di cera modificano le proprietà della superficie. Non hanno lo scopo di impedire ai pigmenti di depositarsi nel barattolo. L'antisedimentazione in scatola nelle vernici industriali a base acquosa viene solitamente gestita da modificatori reologici come addensanti PU associativi, emulsioni rigonfiabili alcaline, silice pirogenica o argille di tipo bentonite/ectorite.

Tipo ionico e compatibilità del sistema

L'affidabilità delle prestazioni di un'emulsione di cera dipende dalla compatibilità del suo sistema emulsionante con la dispersione di resina, i pigmenti e i cosolventi. Una mancata corrispondenza può causare microflocculazione, deriva della viscosità, perdita di lucentezza o separazione di stoccaggio.

I rivestimenti industriali e per legno a base acqua funzionano generalmente a un pH leggermente alcalino e sono per lo più stabilizzati anionicamente.

1. Emulsioni cerose anioniche OPE

• Adatto: La maggior parte dei sistemi PUD acrilici, stirene-acrilici e anionici a base acquosa. Questa è una scelta comune per loro.
• Mancia: Laddove la resistenza all'acqua è importante (ad esempio, falegnameria esterna, finiture anticorrosive industriali), considerare i gradi neutralizzati con ammine volatili, poiché gli alcali fissi lasciano sali idrofili nella pellicola secca.

1. Emulsioni di cere OPE non ioniche

• Caratteristica: Stabilizzato dall'impedimento sterico dei tensioattivi non ionici anziché dalla carica.
• Adatto: Formulazioni sensibili al pH, sistemi con reticolanti metallici multivalenti come sali di zinco o zirconio e sistemi ad alto contenuto elettrolitico (ad esempio primer industriali con elevata concentrazione in volume di pigmenti).
• Nota: L'aziridina e la carbodiimmide sono reticolanti organici, non reticolanti metallici. In fase di selezione va considerata anche la loro compatibilità con l'emulsione.

1. Emulsioni cerose cationiche

• Questi generalmente non possono essere miscelati direttamente nei sistemi anionici, perché cariche opposte possono causare la coagulazione. Si adattano solo a pochi sistemi cationici.

Se si notano screpolature, sedimenti o flocculazione durante la miscelazione delle emulsioni, vedere: L'emulsione di cera continua a separarsi? 5 cause dietro l'instabilità e come risolverle.

Tabella delle direzioni di selezione

Note sull'incorporazione

Le emulsioni di cera OPE ad alta densità vengono solitamente aggiunte nella fase di rilascio sotto delicata agitazione. Il livello corretto dipende dal sistema e dall'obiettivo prestazionale. Il nostro team tecnico fornisce riferimenti sul dosaggio iniziale e continua ad adeguarsi con te in base al feedback della tua prova.

• Fase di aggiunta: Generalmente deludente. Evitare la macinazione ad alto taglio, che può danneggiare il sistema emulsionante.
• Principio di dosaggio: Troppo poco dà poco effetto. Una quantità eccessiva non porta alcun ulteriore guadagno una volta che lo strato superficiale è saturo e la cera in eccesso rimane nella pellicola, il che può aumentare l'opacità o ridurre l'adesione tra gli strati.
• pH e solventi: Per le emulsioni anioniche, portare il pH del lotto nell'intervallo compreso prima dell'aggiunta. Diluire prima i solventi coalescenti anziché aggiungerli direttamente all'emulsione, per evitare shock locali.

Effetto sulla trasparenza e sulla ricoperbilità

Le due preoccupazioni più comuni nel legno di alta qualità e nelle vernici trasparenti industriali sono l'opacità della cera (più visibile su legno scuro o metallo nero) e l'adesione interstrato nei sistemi multistrato.

1. Trasparenza e brillantezza Le particelle di cera più fini e una corrispondenza più stretta dell'indice di rifrazione con il legante generalmente significano una minore dispersione della luce. Per i trasparenti in cui la trasparenza e la brillantezza contano, il punto di partenza è solitamente quello con particelle più fini. Il livello di conservazione della trasparenza dipende dal sistema, dal dosaggio e dallo spessore della pellicola.
2. Ricopribilità e adesione tra strati Gli oli di paraffina e silicone hanno un'energia superficiale molto bassa e tendono a formare uno strato limite debole che influisce sugli strati successivi. La cera PE ossidata trasporta gruppi carbossilici e altri gruppi polari lungo la catena, il che conferisce una compatibilità relativamente migliore con i leganti acrilici e poliuretanici. A dosaggi adeguati, il suo effetto sulla ricopribilità è generalmente minore. Se soddisfa i requisiti di ricopertura dipende dal sistema e dal dosaggio. Ti aiutiamo ad adattarti in base al tuo feedback sulla prova.

Come supportiamo la tua selezione

Il nostro team tecnico fornisce consigli sulla selezione e riferimenti sul dosaggio iniziale in base al tuo sistema e agli obiettivi prestazionali e continua ad adeguarsi con te in base al feedback della tua prova.

SAMWAX è la nostra gamma di emulsioni e dispersioni di cere a base acquosa. Produciamo noi stessi la materia prima della cera ossidata, controllando il valore di acidità, la densità e il peso molecolare alla fonte, il che garantisce la coerenza da lotto a lotto. Per diversi sistemi di resina, possiamo offrire dispersioni anioniche o non ioniche personalizzate in base alle vostre esigenze.

Per accelerare la nostra raccomandazione, condividi:

1. Legante e pH: ad esempio, acrilico autoreticolante, PUD, ibrido acrilico-PUD o PU 2K a base acquosa e il pH della formulazione
2. Gamma substrati e lucidi: ad esempio, vernice trasparente per legno scuro, finitura MDF pigmentata o primer/finitura per metallo e la brillantezza desiderata
3. Condizioni di essiccazione: ambiente, aria calda forzata o cottura al forno
4. Obiettivo principale della prestazione: resistenza ai graffi, antibloccaggio precoce, ritenzione della sensazione o della chiarezza

Sono disponibili TDS e SDS. Per campioni e supporto per la formulazione, per favore contattaci→

Domande frequenti (FAQ)

D1: In cosa differisce un'emulsione di cera OPE ad alta densità da un'emulsione di cera PE standard a bassa densità?

In generale, la cera PE ossidata ad alta densità ha cristallinità, durezza e punto di fusione più elevati. Di solito presenta un vantaggio in termini di resistenza ai graffi e antibloccaggio a temperature di impilamento più elevate. La cera PE a bassa densità è relativamente più morbida. I valori esatti variano in base al grado.

Q2: Un'emulsione di cera causerà crateri come gli additivi siliconici?

Il meccanismo è diverso. Gli additivi siliconici abbassano principalmente la tensione superficiale del rivestimento liquido e possono causare crateri o problemi di ricopertura in caso di sovradosaggio. Un'emulsione di cera esiste sotto forma di particelle solide disperse e agisce fisicamente sulla superficie per scivolare e proteggere. Tuttavia, la formazione di crateri dipende dal sistema, dal dosaggio e dagli altri additivi, quindi non può essere esclusa in ogni caso.

Q3: Può essere utilizzato in un PU 2K a base acquosa e in quale componente?

Può essere considerato. Generalmente suggeriamo di aggiungerlo al componente poliolo (Parte A) piuttosto che all'indurente isocianato. I gradi non ionici o stabilizzati stericamente sono generalmente più adatti a questi sistemi. Si prega di contattare il nostro team tecnico per una raccomandazione specifica.

Q4: Come posso evitare che un'emulsione di cera riduca la brillantezza in una vernice trasparente altamente lucida?

Inizia scegliendo un grado di particelle più fini e mantenendo il dosaggio al livello più basso che soddisfi le tue esigenze prestazionali. Il nostro team tecnico fornisce consigli sulla selezione e riferimenti sul dosaggio iniziale per il tuo gloss target e continua ad apportare modifiche in base al feedback della prova.

D5: Un'emulsione di cera influisce sulla carteggiabilità dei primer per legno a base acqua?

La carteggiabilità viene migliorata principalmente mediante additivi carteggianti dedicati come lo stearato di zinco. Il ruolo dell'emulsione di cera è la resistenza allo scivolamento e ai graffi, quindi non suggeriamo di fare affidamento su di essa per la levigatura. Quando vengono utilizzati entrambi, considerare la loro compatibilità e l'effetto sull'adesione tra gli strati.

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