Como parte del trabajo en curso que estamos realizando sobre los nuevos dispersantes BioLoop, hemos analizado varios pigmentos tradicionales para sistemas a base de agua. En este blog, estamos viendo Pigment Black 7. Para este trabajo, usamos Elftex 430 de Cabot. Este pigmento tiene una estructura baja que puede dar una viscosidad más baja a cargas de pigmento más altas. Los nuevos agentes dispersantes BioLoop tienen muchas ventajas sobre los contratipos sintéticos en términos de mejores perfiles ecológicos, etiquetado de peligros y biodegradabilidad. Lansperse DS200W ha sido nuestro agente dispersante tradicional para sistemas acuosos durante muchos años y tiene una muy buena trayectoria en términos de rendimiento. Cualquier nuevo agente dispersante debe tener un rendimiento similar. Preparación de dispersiones Las siguientes formulaciones a base de molino se prepararon usando un agitador de alta velocidad con una hoja de sierra. El pigmento se agrega a todos los demás componentes durante un período de 10 minutos a una velocidad de 1000 rpm. A continuación, se mezcla la base del molino durante 5 minutos más. Después de esto, las bases del molino se procesan en un molino de perlas del tamaño de un laboratorio (utilizamos un Eiger Torrance a 2000 rpm durante 60 minutos). Formulaciones
Viscosidad y estabilidad de las dispersiones Una forma eficaz de determinar la calidad de la dispersión es evaluar la viscosidad inicial y luego durante un período de tiempo. Cualquier cambio importante podría indicar alguna forma de desestabilización. El análisis de viscosidad se puede realizar usando una combinación de métodos dependiendo de la viscosidad inicial. Para dispersiones que tienen viscosidades muy bajas, las copas de flujo DIN son las más adecuadas, usamos DIN4 o DIN6. Para las dispersiones que tienen viscosidad media, se utilizó un viscosímetro de placa y cono Brookfield. Las muestras de dispersión se almacenaron a temperatura ambiente y luego se midieron las viscosidades a intervalos regulares durante un almacenamiento prolongado. Análisis de viscosidad
Comentarios de viscosidad Lansperse LT87 dio una dispersión de menor viscosidad durante todo el período de prueba y sugiere que se pueden alcanzar niveles de pigmento más altos con este producto. Análisis de color
Aunque en algunos casos puede ser posible producir una dispersión de pigmento exitosa, es posible que descubra que la fuerza del pigmento se ha visto afectada de alguna manera. La fuerza del pigmento comparable con los estándares o controles conocidos es esencial para garantizar que no sea necesario ajustar los niveles de adición de pigmento. La resistencia comparable con los estándares de la industria es buena, pero un aumento en la resistencia puede ser una ventaja. Cada dispersión se incorporó a una emulsión de estireno / acrilato de butilo. Las emulsiones de estireno / acrilato de butilo son el principal componente formador de polímeros en la mayoría de las formulaciones de pintura. Usar solo la emulsión y la dispersión de pigmento ayudó a prevenir cualquier otra interferencia de aditivos. Se añadieron 2,5 g de dispersión a 100 g de emulsión y luego se mezcló a fondo. A continuación, se extrajo la solución sobre una cartulina y se dejó secar. A continuación, se midió el color usando una Konica-Minolta CM-5 para evaluar el color CIELAB. El espacio de color CIELAB (también conocido como CIE L * a * b * o, a veces, abreviado simplemente como espacio de color "Lab") es un espacio de color definido por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) en 1976. Expresa el color en tres valores: L * para la luminosidad de negro (0) a blanco (100), a * de verde (-) a rojo (+) yb * de azul (-) a amarillo (+). CIELAB fue diseñado para que la misma cantidad de cambio numérico en estos valores corresponda aproximadamente a la misma cantidad de cambio percibido visualmente. Análisis de color de dispersiones Como se mencionó anteriormente, la dispersión se mezcló con una emulsión de estireno / acrilato de butilo y luego se revistió sobre una tarjeta Leneta usando un aplicador automático TQC. Las condiciones de recubrimiento fueron Velocidad 30 mm / sy 24 micrones de espesor.
Tanto Lansperse DS200W como LT87 dieron un rendimiento de color comparable. Evaluación de la floculación Se agrega un peso conocido de cada dispersión a una pintura de baja calidad y se realiza la prueba de frotamiento para evaluar el nivel de floculación. La prueba se realiza para determinar si hay floculación del pigmento o inundación en la pintura húmeda. La pintura se aplica a una tarjeta de prueba y después de un breve tiempo de secado (evaporación) se realiza la prueba de frotamiento frotando la película de pintura con un dedo mientras aún está húmeda pero ya comienza a secarse. La inestabilidad o estabilidad de la dispersión de pigmento se muestra por el grado de diferencia de color evidente entre el área frotada y el material de revestimiento circundante.
El ejemplo muestra un frotamiento deficiente y el pigmento probablemente haya floculado.
Las reducciones a continuación muestran la evaluación de Lansperse DS200W y Lansperse LT87 probados al 2% en una pintura acrílica.
Lansperse DS200W
Lansperse LT87
Los resultados muestran que hay niveles bajos de floculación en ambas muestras. Análisis de tamaño de partículas Una característica importante de una buena dispersión es la curva de distribución del tamaño de partícula. Normalmente, una distribución de tamaño de partícula baja es beneficiosa junto con una buena curva binomial que no contiene picos de tamaño de partícula más altos. Cualquier pico de tamaño de partícula superior separado puede indicar una calidad de dispersión deficiente y una buena posibilidad de desestabilización con el tiempo. Cada dispersión se probó para determinar la distribución del tamaño de partícula utilizando un Mastersizer 3000.
Lansperse DS200W : D90 = 0.177um Lansperse LT87 : D90 = 0.132um
TEl análisis del tamaño de partícula indica que las dispersiones basadas en Lansperse LT87 parecen tener un tamaño de partícula menor, pero las diferencias son menores.
Conclusión
El nuevo agente dispersante BioLoop Lansperse LT87 se compara favorablemente con el producto tradicional Lansperse DS200W
Si necesita un producto que tenga un buen perfil ecológico, el Lansperse LT87 es el producto de elección.
En resumen, Lansperse LT87 es:
- Fácilmente biodegradable
- Irritación baja
- Sin etiquetas de peligro
- Baja ecotoxicidad
- Extremadamente suave
Productos destacados: Lansperse DS200W, Lansperse LT87