Em revestimentos à base de solvente, tintas e revestimentos automotivos, o negro de fumo e os pigmentos orgânicos normalmente precisam de moagem completa para desenvolver sua capacidade total de coloração. Mas o pigmento não termina depois de ser “quebrado” por equipamentos mecânicos. As pequenas partículas formadas durante a moagem têm uma grande área superficial e, se o sistema não tiver estabilização suficiente, estas partículas ainda podem aproximar-se umas das outras e reaglomerar-se. Portanto, ocorre frequentemente uma situação na produção: a pasta colorida fica bem logo após o preparo, mas depois de repousar por um período, a viscosidade aumenta, aparece novo engrossamento, mudanças de tonalidade e até mesmo inundações e manchas de cor.
O negro de fumo tem uma grande área de superfície específica. À medida que a carga aumenta, a interação entre partículas se fortalece. Se o sistema de dispersão não conseguir estabilizar completamente o pigmento, a pasta colorida apresenta prontamente um espessamento óbvio.
A moagem mecânica apenas melhora o estado inicial do aglomerado. Se as superfícies das partículas de pigmento não formarem uma camada de proteção suficientemente estável, ainda poderá ocorrer reaglomeração durante o armazenamento.
Quando o pigmento está em um estado aglomerado, a área de superfície colorida não pode ser totalmente liberada, afetando a escuridão e potencialmente causando diferenças de tonalidade de cor entre lotes de pasta colorida.
Depois que a pasta colorida permanece por um longo período, se a estabilidade da dispersão for insuficiente, as partículas de pigmento podem reaglomerar-se ou migrar – manifestando-se finalmente como engrossamento, sedimentação e inundação.
Por que a pasta colorida de alta concentração exige mais do dispersante
Quando a proporção de pigmento é alta, o número de partículas sólidas no sistema aumenta significativamente e a chance de interação entre partículas também aumenta proporcionalmente. Especialmente com negro de fumo — que inerentemente tem uma elevada área superficial específica — se a solução for simplesmente prolongar o tempo de moagem, não só a eficiência da produção é prejudicada, como também pode não resolver o problema de reaglomeração durante o armazenamento.
A verdadeira abordagem é permitir que o dispersante seja adsorvido de forma mais estável na superfície do pigmento: uma extremidade forma uma ancoragem mais forte com o pigmento, a outra parte reduz a chance de as partículas se aproximarem novamente através de impedimento estérico e efeitos semelhantes. Isso ajuda não apenas na umedecimento total durante a moagem, mas também mantém o estado do tamanho das partículas finas após a moagem. Para pasta de cor negro de fumo de alta concentração, a “capacidade de estabilização” do dispersante é muitas vezes mais importante do que a simples velocidade de umedecimento.
DH-6329: Hiperdispersante polimérico para sistemas à base de solvente
DH-6329 é um hiperdispersante polimérico com múltiplos grupos âncoras em sua estrutura molecular que pode interagir com superfícies de pigmentos, aplicável para revestimentos à base de solvente, tintas e sistemas de pasta colorida. Para dispersão de negro de fumo e pigmentos orgânicos, pode ajudar os pigmentos a atingir um estado de umedecimento e dispersão mais estável. Especialmente para sistemas de pasta preta, um bom fluxo pode ser mantido mesmo com alta carga de negro de fumo, melhorando o problema de espessamento rápido da pasta colorida de alta concentração.
Além da dispersão inicial, o DH-6329 também ajuda a reduzir a tendência dos pigmentos se reaglomerarem durante o armazenamento, por isso tem algum efeito de melhoria em sistemas propensos a engrossar novamente, alterar a viscosidade e inundar. Em revestimentos automotivos e revestimentos contra intempéries externas com altos requisitos de desenvolvimento de cor, brilho e estabilidade de armazenamento, também pode ser usado como solução de dispersão para negro de fumo e pigmentos orgânicos. Também possui boa compatibilidade com diversas resinas à base de óleo e pode se adaptar a sistemas de resinas de diferentes polaridades. Dosagem de referência: pigmentos inorgânicos geralmente 5%–20% do peso do pigmento; pigmentos orgânicos aproximadamente 20%–50%; negro de fumo aproximadamente 50%–100%.
O problema verdadeiramente difícil de resolver na pasta de cor negro de fumo de alta concentração não é "o pigmento pode ser triturado" - é se um estado estável pode ser mantido a longo prazo após a moagem. Quando a carga de negro de fumo aumenta, a interação entre pigmentos aumenta significativamente, e simplesmente estender o tempo de moagem muitas vezes não consegue resolver os problemas subsequentes de espessamento, engrossamento e alagamento. A seleção de um hiperdispersante polimérico com vários grupos de ancoragem pode melhorar simultaneamente a umectação, a redução da viscosidade e a estabilidade de armazenamento.