HELENA KUCZYÑSKA 1) ∗) , EL¯BIETA KAMIÑSKA-TARNAWSKA 1), PIOTR MAJKRZAK2) Wp³yw modyfikacji montmorylonitu na w³aœciwoœci reologiczne organicznych uk³adów pow³okotwórczych z jego udzia³em Streszczenie — Na podstawie literatury scharakteryzowano w³aœciwoœci reologiczne uk³adów lakie- rowych i mo¿liwoœci ich modyfikacji ze szczególnym uwzglêdnieniem zastosowania do tego celu montmorylonitu. W ramach pracy w³asnej oczyszczony montmorylonit (MMT-S) modyfikowano hydrofilowo solami sodowymi karboksymetylocelulozy (CMC) o ró¿nym stopniu podstawienia lub hydrofobowo, aminami o d³ugim ³añcuchu wêglowodorowym [1-heksadecyloamin¹ (A-1) b¹dŸ eto- ksylowanymi aminami zawieraj¹cymi reszty kwasu kokosowego (A-2) albo talowego (A-3)]. Efektyw- noœæ modyfikacji MMT-S charakteryzowano metodami spektroskopowymi w podczerwieni (FT-IR), dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) i szerokok¹towego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (WAXS). W przypadku modyfikacji hydrofilowej najwiêksze zmiany wykaza³y próbki modyfikowane CMC o stopniu podstawienia 0,9 i z udzia³em modyfikatora wynosz¹cym 50 % mas., w przypadku zaœ hydrofobowej modyfikacji aminami konieczny jest udzia³ modyfikatora w iloœci co najmniej 1,0 CEC (CEC to miara pojemnoœci wymiany kationu). Spoœród badanych modyfikatorów najskuteczniej- szy okaza³ siê modyfikator mieszany A(1 + 2). Odpowiednio modyfikowane montmorylonity wyka- zuj¹ polepszon¹ zdolnoœæ pêcznienia w oœrodkach wodnych, a tak¿e w rozpuszczalnikach organicz- nych. Na podstawie pomiarów lepkoœci i badañ reometrycznych stwierdzono, ¿e montmorylonity spe³niaj¹ rolê regulatorów w³aœciwoœci reologicznych farb wodnych oraz zagêszczaczy farb rozpusz- czalnikowych. S³owa kluczowe : montmorylonit, modyfikacja, farby wodne, farby rozpuszczalnikowe, w³aœciwoœci reologiczne, regulatory. EFFECT OF MONTMORILLONITE MODIFICATION ON RHEOLOGICAL PROPERTIES OF OR- GANIC COATING SYSTEMS CONTAINING MMT Summary — Rheological properties of coating systems and possibility of their modifications espe- cially by montmorillonite were characterized (Table 1) on the basis of literature data. In the own research either hydrophilic or hydrophobic modification of purified montmorillonite (MMT-S) was carried out. Hydrophylic modification with sodium salts of carboxymethyl cellulose (CMC) of various substitution degree was done while hydrophobic one carried out with amines of long hydrocarbon chain [1-hexadecylamine (A-1), ethoxylated amines containing radicals of coconut acid (A-2) or thallic one (A-3) (see Table 2)]. Spectroscopic methods, namely FT-IR (Fig. 4, 5, 8 and 9), X-ray diffraction (XRD, Fig. 1, 2 and 12) and wide-angle X-ray scattering (WAXS, Fig. 13), were used for characterization
(…)
… indywidualnych rozpusz-
Te reologiczne sta³e materia³owe maj¹ œciœle okreœlony czalników lub polimerów. Obecnie, wraz z rozwojem
sens fizyczny: granica p³yniêcia to wartoœæ naprê¿enia nanotechnologii, w przemyœle farb obserwuje siê po-
œcinaj¹cego, której przekroczenie warunkuje zainicjowa- nowne zainteresowanie wykorzystaniem trójwarstwo-
nie przep³ywu, lepkoœæ plastyczna natomiast stanowi wych fyllokrzemianów…
…- podstawienia oraz d³ugo³añcuchowe aminy alifatyczne:
cowano materia³y nanokompozytowe z poliamidu 6, ¿y- 1-heksadecyloamina (HDA) o wzorze CH3-(CH2)15NH2,
wic epoksydowych lub nienasyconych poliestrów oraz etoksylowane aminy kokosowe (Ethomeen C 25), oraz
hydrofobizowanego bentonitu [16]. Badania obejmowa- etoksylowane aminy talowe (Ethomeen T 25) o wzorze
³y tak¿e sposoby modyfikacji montmorylonitu [17…
… W) oraz rozpuszczalni- w³asnych [22]. Obejmowa³a ona nastêpuj¹ce etapy:
kowych farb poliwinylowych (symbol R). — otrzymywanie chlorowodorków odpowiednich
amin;
CZÊŒÆ DOŒWIADCZALNA — mieszanie wodnej suspensji MMT-S z roztworem
wodno-alkoholowym lub wodnym chlorowodorku ami-
Materia³y ny (udzia³ modyfikatora 0,20—1,60 w odniesieniu do
CEC montmorylonitu, przy czym 1,00 to iloœæ równo-
— Wyjœciowy montmorylonit sodowy…
…
cem, muskowitem i ortoklazem, obecnych w du¿ych MgO 2,91
iloœciach w materiale wyjœciowym (ok. 20 %, rys 1 i 2). CaO 1,62
Charakterystykê MMT-S przedstawiono w tabeli 3
a rys. 3 ilustruje w porównaniu z Bentone EW rozk³ad
wymiarów ziaren montmorylonitu w postaci krzywych Wyniki analizy chemicznej potwierdza widmo FTIR
skumulowanych. Liczba CEC niemodyfikowanego (rys. 4) z pasmami absorpcyjnymi…
… — montmorylonit, œrednica cz¹stek, µm
Q — kwarc, I — muskowit, C — kalcyt Rys. 3. Rozk³ad wymiarów ziaren MMT-S (1) i Bentone EW
Fig. 1. XRD pattern of granulated smectic rock (phase analy- (2) (krzywe kumulacyjne)
sis); diffraction lines: M — montmorillonite, Q — quartz, I — Fig. 3. MMT-S (1) and Bentone EW (2) particle size distribu-
muscovite, C — calcite tions (cumulative curves)
POLIMERY 2008, 53, nr 7—8…
…¹zaniem
intensywnoϾ, j.u.
wodorowym w uwodnionym kationie nieorganicznym 6000
w wyniku zast¹pienia go kationem organicznym.
NajwyraŸniej zaznaczaj¹ siê piki 2920 i 2854 cm-1, 4000 2
których intensywnoœæ zwiêksza siê ze wzrostem stê¿e- 3
nia modyfikatora do stanu równowagowego (1,00 CEC). 2000
Wp³yw rodzaju modyfikatora na swobodn¹ objêtoœæ 1
pêcznienia (FSC) w ksylenie modyfikowanych aminami 0
1 2 3 4 5…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)