Os dispersantes têm várias funções em uma dispersão de pigmento; uma delas é impedir a aglomeração de partículas, que pode afetar adversamente as propriedades desejadas de um revestimento ou tinta. Durante o estágio de pré-mistura da moagem, o dispersante precisa se dissolver no meio de moagem e depois adsorver nas partículas de pigmento. Ao prevenir a reaglomeração durante a moagem, o dispersante pode reduzir o tempo de moagem, melhorar tintoriais e melhorar outras propriedades do revestimento ou tinta. Projetar dispersantes de pigmento eficazes para garantir que eles possam fazer seu trabalho com sucesso pode ser um desafio, especialmente com novas demandas do formulador que refletem um mundo em mudança.
Os desafios mais antigos na arte de formular para dispersar um pigmento em água incluem acomodar diferentes superfícies de pigmento, incorporar co-solventes e outros eletrólitos e associações inter e intramoleculares. Esses desafios são fundamentais para as dispersões de pigmentos e devem ser superados quando o agente dispersante é projetado, caso contrário, o desempenho do pigmento pode ser perdido.
Desafios mais recentes
Os desafios mais recentes que agora precisam ser enfrentados são as restrições de biocidas, um direcionamento para menos unidades de manutenção de estoque (SKUs), estabilidade de dispersões de tamanho de partícula menor, melhor resistência à água e reduções no nível de VOC. Esses novos desafios não são inerentes à dispersão em si, mas são mais o resultado da evolução das regulamentações e da mudança para ser mais ecológico ou mais eficiente operacionalmente. Aqui está uma análise mais detalhada destes desafios:
- Restrições biocidas - qualquer coisa vendida em água tenderá a conter alguma forma de conservante, especialmente um recipiente que se abre e fecha (como os cosméticos), a fim de impedir o crescimento bacteriano. Na indústria de revestimentos, os biocidas MIT e BIT são amplamente utilizados, mas agora estão sendo cada vez mais restringidos pela legislação na Europa. Se um biocida exceder uma certa quantidade dentro de um revestimento, o recipiente deve ter uma etiqueta de aviso, que os fabricantes querem evitar. Para os fabricantes de dispersantes, isso é um desafio porque se o dispersante é vendido como uma solução em água, um biocida tem que ser usado para deter o crescimento bacteriano. Quanto mais biocida um dispersante contém, menos flexibilidade um fabricante de tintas tem na formulação do produto final. Na Lubrizol, desenvolvemos um dispersante que é 100 % ativo sem conteúdo de água, o que elimina a necessidade de adicionar biocida. Sem adição de água, o transporte de materiais também se torna mais barato e mais ecológico, pois estamos transportando menos volume de produto mais concentrado.
- Menos formuladores de SKUs pedem menos dispersantes que trabalharão com mais de seus produtos para reduzir as SKUs em suas prateleiras. A Lubrizol tem trabalhado para mudar a estrutura dos dispersantes para que eles funcionem em uma gama mais ampla de superfícies de pigmento.
- Estabilidade de dispersantes de tamanho de partícula menor - normalmente, as partículas são dispersas no tamanho de um mícron. Contudo, para aplicações de alto desempenho, como impressão a jato de tinta e revestimentos automotivos, elas precisam ser ainda menores. Manter essas partículas dispersantes menores estáveis é um grande desafio porque elas tendem a se aglomerar muito rapidamente.
- Melhor resistência à água - fazendo uma dispersão de pigmento em água, aplica-se o revestimento e depois a água seca (hidrófilo). Após a secagem, deseja-se o contrário (hidrófobo) para proporcionar resistência à água, resistência a manchas e maior durabilidade.
- Redução de VOC - a maioria dos países tem legislação sobre o conteúdo de compostos orgânicos voláteis (VOC) em revestimentos. Como o VOC continua a ser restrito, a caixa de ferramentas de aditivos que podem ser usados fica menor. Por exemplo, algumas empresas incluem um umectante em suas formulações para evitar que os revestimentos sequem muito rapidamente. O umectante fica na superfície e diminui a taxa de secagem sem que a tinta/revestimento rache muito rapidamente. O monopropileno glicol (MPG) é um umectante comumente usado porque é barato e eficaz - mas contribui para VOC e sVOC (compostos orgânicos semivoláteis). Para atender aos novos limites, a Lubrizol desenvolveu uma nova tecnologia de umectante que não é baseada em monopropilenoglicol e que contribui para a redução de VOCs e sVOCs enquanto permanece eficaz no uso.
Por meio da modificação cuidadosa das estruturas de dispersantes e umectantes, a Lubrizol conseguiu fornecer novas soluções de aditivos que são mais bem ajustadas para atender aos requisitos dos formuladores de revestimentos e tintas desafiados pelas necessidades das indústrias modernas de hoje.
Inscreva-se em nosso blog
