Artur Palasz, Ph.D., Spektrochem, analiza el uso adecuado de las materias primas en las formulaciones y cómo evitar errores al escalar una formulación de la escala de laboratorio a producción, al tiempo que garantiza la máxima eficiencia del tiempo y la energía
La realidad actual de las formulaciones de pintura de látex requiere el suministro al departamento de I + D (un fabricante de pintura tanto en una gran empresa que produce varias pinturas de látex) de materiales técnicos que muestran la ventaja de las materias primas ofrecidas por un proveedor determinado sobre la competencia, así como la educación de los empleados de I + D en el uso de materias primas específicas en las formulaciones a través de los llamados estudios de aplicación, constituyendo estudios de casos que muestran cómo funciona una materia prima dada en formulaciones de directriz. Proporcionar tales herramientas no es solo una ventaja competitiva de los proveedores de materias primas, sino también la facilidad de usar la materia prima en pruebas en proyectos específicos, gracias a las comparaciones de EG de efectividad en varios rangos de PVC, rendimiento con aditivos competitivos, etc.
La consecuencia de esto es la transferencia apropiada a la producción a gran escala, que debe ser relativamente fácil y fabricada con todos los parámetros de pintura establecidos en la etapa de I + D. La traducción de una escala de laboratorio a una escala de producción generalmente no es extremadamente difícil, sin embargo, en este artículo nos centraremos en esos rendimientos de materia prima que, correctamente seleccionada en la etapa de I + D, luego permitirá el uso efectivo de su potencial a gran escala y La producción de pinturas de látex de alta calidad.
Iniciar formulaciones y estudios de aplicación
Todos en la industria de la pintura saben que las formulaciones de punto de partida son soporte estándar para lanzar materias primas en el mercado. Sin embargo, hoy deben hacer un poco más que ser una lista de ingredientes de los cuales se debe hacer la pintura. Hoy en día, las expectativas del mercado y la competitividad de los proveedores de materia prima significan que, junto con las formulaciones de punto de partida, también se deben proporcionar estudios de aplicación que muestren cómo funciona la materia prima en una formulación dada y cómo el proceso de su adaptación a la formulación se desarrollará por El fabricante de la pintura debe ser realizado.
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Los estudios de aplicación son un tipo de guía que, para el formulador, debe ser un cartel sobre cómo usar una materia prima dada para que su eficiencia se use al máximo y cómo traducirla más tarde en producción a gran escala. En este artículo, me centraré en dos materias primas que están muy relacionadas con la transferencia del laboratorio a la escala completa y, al contrario de la primera mirada, extremadamente relacionadas entre sí, a saber, dispersantes y defoamers.
Agentes dispersantes
En las formulaciones del punto de partida, las cantidades de materias primas ya están definidas. Si suponemos que han sido determinados por pruebas de laboratorio, entonces cuánto se debe a algo. En el caso de los dispersantes, esta cantidad debería resultar, en primer lugar, a partir de la reducción de la viscosidad de la base del molino, y en segundo lugar, del efecto de una dosis específica seleccionada por la reducción efectiva de la viscosidad de la base de molino en otros parámetros, por ejemplo, resistencia al matorral. Sí, un aditivo dispersante puede (y generalmente lo hace) afectar los resultados de la resistencia al matorral. También puede afectar la aceptación del color, la estabilidad de almacenamiento o la sensibilidad al agua del recubrimiento, sin embargo, en mi artículo, centrémonos en la resistencia del matorral como una propiedad clave de rendimiento.
En las formulaciones del punto de partida, la dosis definida de dispersante será difícil de interpretar sin estudios de aplicación que muestren cómo se realizó el dispersante en otras dosis. Dichos estudios de escalera proporcionan una enorme cantidad de datos y muestran no solo la cantidad utilizada para construir una formulación estándar, sino de dónde se tomó esa dosis.
A continuación se presentan ejemplos de tales estudios de aplicación con sus características cortas para el agente disperso. El dispersante probado se caracterizó por pruebas de laboratorio en una formulación de lodo, que luego se utilizó para preparar pinturas de látex.
La primera característica del dispersante fue su efectividad, definida como la viscosidad de la base de molinos, es decir, la capacidad de reducir la viscosidad de la base de molino durante la molienda en el disolvente de los cowles. La lechada estaba compuesta de carbonato de calcio y dióxido de titanio (contenido sólido 80% en peso) y la viscosidad se probó después de la molienda con dosis de dispersante en dosis de 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% y 1.25% por peso calculado en el peso calculado en el peso calculado en el peso. Sustancias por contenido sólido en la lechada. En general, recomendamos expresar la cantidad de dispersante de esta manera, calculando en términos de sustancias activas (sólidos activos) y pigmentos totales y rellenos en la formulación. Por supuesto, más adelante en la formulación final, la cantidad se expresa en la dosis de dispersante como se suministra para toda la formulación, pero debe recordarse que su cantidad está relacionada con la anterior.
Figura 1. Resumen de los resultados de las pruebas de viscosidad de la base de molino y el efecto sobre la viscosidad de la pintura y la capacidad de matorral dependiendo de la dosis de dispersante
Los resultados de las mediciones de viscosidad (Método ASTM D2196 A por el viscosímetro de Brookfield, medición directamente del vaso de mierda de metal en el que se preparó la lechada, inmediatamente después de su preparación) se muestran en la Figura 1 . Cada suspensión se combinó luego con la dispersión del polímero acrílico y otros ingredientes para formar una formulación de pintura acrílica PVC 37%. Para las pinturas preparadas, después de su estabilización, las mediciones de viscosidad también se realizaron como anteriormente, y sus valores también se muestran en la Figura 1 . Finalmente, cada una de las pinturas preparadas se aplicó a paneles de matorral y, después de 7 días de acondicionamiento a 23 ° C y 50% de HR, se sometieron a pruebas de depuración de acuerdo con ASTM D2486. Los resultados de la prueba también se muestran en la Figura 1 .
El ejemplo discutido del estudio de la aplicación proporciona al formulador conocimiento sobre la efectividad de la reducción de la viscosidad de la base de molinos, por supuesto, junto con la formulación en la que se usó, así como cómo el contenido dispersante afecta el cambio en la viscosidad de la pintura, que es el resultado de su impacto en los espesantes y la carpeta utilizados en las formulaciones de punto de partida. El gráfico presentado muestra que la efectividad de la reducción de la viscosidad de la base del molino aumenta prácticamente linealmente con la reducción de la dosificación dispersante, que a su vez es lo opuesto a la viscosidad de la pintura con su participación. En términos de resultados de scrubbabilidad, se puede ver que la muestra con el 0.5% de los activos dispersantes tiene el mejor resultado, lo que también se correlaciona con la viscosidad óptima de la suspensión y la pintura.
Pigmentos anticorrosión, recubrimiento receptivo de inyección de tinta, agente estatoso
