Badania reologiczne plastizoli poli(chlorku winylu) zawierających środek powierzchniowo-czynny i organiczny pigment

• Autorzy: Makarewicz E. , Dobiała I. , Kałużna E.

Warianty tytułu

EN

Rheological studies of poly(vinyl chloride) plastisols containing surfactants and organic pigments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań reologicznych wodnych dyspersji plastizoli PVC z dodatkiem plastyfikatora (ftalanu di-n-butylowego), środków powierzchniowo-czynnych, pigmentów organicznych, past pigmentowych oraz wody. W charakterze środków powierzchniowo-czynnych użyto produktów oksyetylenowania: alkoholi i kwasów tłuszczowych, etanoloamidu oraz aminy tłuszczowej. Pigmentami organicznymi były Błękit B, Zieleń BO, Oranż RB, Czerwień RLL i Szarłat B. Wyznaczono krzywe płynięcia kompozycji a na ich podstawie określono maksymalną lepkość (η 0) i parametr pseudoplastyczności (n). Z równania Arrheniusa-Guzmana obliczono energię aktywacji lepkiego płynięcia (Eη) kompozycji plastizolowych. Ocenie właściwości reologicznych poddano układy plastizolu PVC z dodatkiem: środków powierzchniowo-czynnych (SPC) lub wody+SPC bądź pigmentów lub pigmentów+SPC bądź też past pigmentowych+wody. Wyniki badań wskazują, że dodatek SPC zmniejsza maksymalną lepkość, parametr pseudoplastyczności i, do zawartości 2% dodatku, także energię aktywacji lepkiego płynięcia. Udział pigmentów w kompozycji plastizolowej, jak również rosnąca zawartość wody powoduje wzrost wartości wszystkich trzech parametrów. Wpływ każdego z dodatków na charakterystykę reologiczną kompozycji plastizolu PVC jest złożony, jednak ocena zależności wartości η 0, n, Eη od rodzaju i udziału wprowadzanych do układu substancji jest istotna z punktu widzenia technologii produkcji polimerycznych materiałów powłokowych.

EN

The results of rheological investigations of aqueous dispersions of PVC plastisols containing plasticizer [(di-n-butyl) phthalate], surfactants (Table 1), organic pigments (Table 2), pigment pastes and water are presented. The products of ethoxylation of alcohols, fatty acids, ethanolamide and fatty amine were used as surfactants. Organic pigments applied were Blue B, Green BO, Orange RB, Red RLL, and Scarlet B. The flow curves of compositions were determined (Fig. 1) and on this basis the maximal viscosity (η 0) and pseudoplasticity factor (n) were found. Activation energy of viscous flow (Eη) of plastisol compositions (Fig. 2) has been calculated from Arrhenius-Guzman equation. The rheological properties of the following PVC plastisol compositions were evaluated: with addition of surfactants (SPC), or water+SPC, or pigments, or pigments+SPC, or pigment pastes+water. The results show that SPC addition decreases maximal viscosity and pseudoplasticity factor and - when additive content is up to 2% - decreases also activation energy of viscous flow. Pigment content in plastisol composition as well as increasing water content both lead to increase in all three parameters. Effect of each additive on rheological characteristics of PVC plastisol composition is complex but the evaluation of the effects of type and part of additives added to the composition on η 0, n, and Eη values is important for the technology of polymer coating materials' production.

Słowa kluczowe

PL

plastizol PVC; właściwości reologiczne; środki powierzchniowo-czynne; pigmenty organiczne

EN

PVC plastisol; rheological properties; organic pigments

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 1
• Strony: 186--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., wykr.

Twórcy

autor

Makarewicz E.

autor

Dobiała I.

autor

Kałużna E.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, ul. Seminaryjna 3, 85-326 Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. Drążkiewicz T., Raczyńska J.: „Powłoki ze zmiękczonego PCW na przedmiotach metalowych”, WNT, Warszawa 1973.
• 2. Spychaj T., Spychaj S.: „Farby i kleje wodorozcieńczalne”, WNT, Warszawa 1996.
• 3. Parfitt G. D.: “The dispersion of powders in liquids - with special reference to pigments”, Elsevier, London, New York 1973.
• 4. Belenkij E. F., Riskin L V.: „Khimija i tehnologija pigmentov”, Khimija, Leningrad 1974.
• 5. Zollinger H.: “Color chemistry: Syntheses, properties and applications of organie dyes and pigments”, Wiley - VCH, Weinheim 2003.
• 6. Herbs W, Hunger K.: “Industrial organie pigments: Production, properties, applications”, Wiley - VCH, Weinheim 2004.
• 7. Ermiloy P. L, Indejkin E. A., Tolmacev I. A.: “Pigmenty i pigmentovannye lakokrasoćnye materiały”, Khimija, Leningrad 1987.
• 8. Dutkiewicz E. T.: „Fizykochemia powierzchni”, WNT, Warszawa 1998.
• 9. Makarewicz E.: „Stabilizacja i reologia polimerycznych układów dyspersyjnych”, Wydawnictwo Uczelniane UTP, Bydgoszcz 2008.
• 10. Goodwin J. W.: “Colloids and Interfaces with Surfactants and Polymers: An Introduction” John Wiley and Sons, New York 2004.
• 11. Tadros T. F.: “Applied Surfactants Principles and Applications”, Wiley - VCH Yerlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim 2005.
• 12. Świerz-Motysia B.: Polimery 2003, 48, 434.
• 13. Krochmalowa L.: Polimery 2003, 48, 824.
• 14. Zgoda M., Hreczuk W, Woskowicz M., Achajski M., Kołodziejczuk M.: Polimery 2003, 48, 365.
• 15. Król R, Król B.: Polimery 2004, 49, 530 i 615.
• 16. Abramowicz A.: Polimery 2005, 50, 593.
• 17. Zgoda M., Woskowicz M., Nachajski M., Kołodziejczuk M., Lukosek M., Jerzykiewicz W.: Polimery 2005, 50, 873.
• 18. Yanez-Flores I. G., Betancourt-Galindo R., Matutes Aquino I. A., Rodriguez-Fernandez O.: J. Non-Cryst. Solids 2007, 353, 799.
• 19. Nakajima N., Harrel E. R.: J. Colloid Interface Sci. 2002, 251, 362 i 367.
• 20. Toivakka M., Eklund D., Bousfield D. W.: J. Non-Newtonian Fluid Mech. 1995, 56, 49.
• 21. Makarewicz E., Uziałło K.: Polimery 2005, 50, 851.
• 22. Makarewicz E., Uziałło K., Jańczak K.: Polimery 2007, 52, 863.
• 23. Makarewicz E., Zalewska A., Uziałło K.: Przem. Chem. 2008, nr 7, 790.
• 24. Pigoń K., Ruziewicz Z.: „Chemia fizyczna”, PWN, Warszawa 1976.
• 25. Van Krevelen D. W.: “Properties of polymers correlations with chemical structure”, Elsevier Publishing Co., Amsterdam - London New York 1982.
• 26. Sonntag H.: “Koloidy”, PWN, Warszawa 1982.
• 27. Ferguson J., Kembłowski Z.: “Applied Fluid Rheology”, Elsevier Applied Science, London 1991.