Микросферы в виниловой пене Expancel

Микросферы в виниловой пене Expancel МИКРОСФЕРЫ EXPANCEL В ВИНИЛОВОЙ ПЕНЕ

Формула ПВХ-пластизолей с содержанием расширяющихся полимерных микросфер EXPANCEL DU используется для создания трехмерных отпечатков на обоях, тканях, бумаге, полиэфирной пленке, и т.д.

Трехмерный эффект достигается, когда отпечаток нагревается до температуры, при которой микросферы расширяются, а также происходит застывание полихпорвиниловой пасты.

ПРЕИМУЩЕСТВА EXPANCEL DU Фото 1. EXPANCEL 051 DU (увеличение 100х)

Фото 2. Химическое вспенивающее
вещество, Genitron SCE (увеличение 100х)

Самые важные преимущества EXPANCEL DU как вспенивающего средства в ПВХ-пастах: управляемое пенообразование, улучшенная структура поверхности и однородная структура ячеек.

Управляемое пенообразование

Расширение микросфер в полихпорвиниловой пасте зависит от времени и температуры. Существует много комбинаций времени и температуры, которые позволяют добиться пенообразования без разрушения микросфер. Поэтому очень легко добиться хорошего расширения с помощью EXPANCEL DU.

С помощью EXPANCEL DU достигается хорошее пенообразование даже при низких температурах. Это позволяет использовать различные основы, снижать расходы на энергию и обеспечивать безопасность окружающей среды.

Структура поверхности

При использовании EXPANCEL DU получается бархатистая, не глянцевая и приятная на ощупь поверхность, похожая на вышивку.

Однородная структура поверхности

Сформированные с помощью EXPANCEL DU ячейки имеют сравнительно небольшое распределение частиц по размерам, что в свою очередь обеспечивает достижение контролируемой однородной структуры ячеек ПВХ матрицы. Химические вспенивающие вещества имеют сравнительно крупные ячейки с широким распределением размеров, и, следовательно, неравномерное строение ячеек.

В большинстве случаев применения неравномерная структура ячейки полихпорвиниловой пасты нежелательна, особенно при изготовлении отпечатков с небольшой высотой вспенивания. Фотографии поперечного сечения (РЭМ) 1 и 2 показывают структуры ячейки виниловой пены с содержанием EXPANCEL и химического вспенивающего вещества.

EXPANCEL DU

EXPANCEL DU, сухие нерасширенные микросферы, состоят из небольших сферических частиц.

Сферы имеют состоящую из сополимера оболочку, в которой заключено вспенивающее вещество, являющееся углеводородом. Под воздействием тепла термопластическая оболочка размягчается и одновременно повышается давление газа, в результате чего происходит расширение микросфер.

Расширившиеся микросферы имеют мягкие, тонкие, эластичные оболочки, внутри которых находится газообразный углеводород. Увеличение микросфер в диаметре составляет 3,5-4 раза по отношению к первоначальному диаметру, что означает увеличение примерно в 50 раз по отношению к первоначальному объему.

Фото 3. EXPANCEL 091 DU 40

Фото 4. EXPANCEL 091 DU 80


Фото 5. EXPANCEL 091 DU 140

При выборе подходящего размера EXPANCEL для использования в полихлорвиниловых пастах следует учитывать тот факт, что для достаточного размягчения ПВХ требуется температура 150-160°С.

Имеются различные сорта EXPANCEL с разными температурами расширения. Выбор сорта EXPANCEL зависит от требования для конкретной сферы использования.

EXPANCEL 051 DU 40— это сорт с относительно высокой температурой расширения и хорошей устойчивостью к воздействию температуры и химических веществ. 051 DU 40 наиболее подходит для использования в полихлорвиниловых пастах с низкими температурами размягчения.

EXPANCEL 091 DU 40, 091 DU 80, 091 DU 140 и 009 DU 80 имеют более высокие температуры расширения по сравнению с 051 DU 40, и все они имеют великолепную устойчивость к воздействию температуры и химических веществ.

EXPANCEL 009 DU 80 - это особый сорт, который обеспечивает очень хорошее расширение.

В зависимости от желаемого уровня пенообразования количество EXPANCEL DU в полихлорвиниловой пасте может достигать примерно 15%.

ИЗМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

При использовании микросфер с различным размером частиц можно изменять внешний вид и рельеф запечатанной поверхности. Сорта EXPANCEL с большим размером частиц придают расширившейся полихлорвиниловой пасте более грубую поверхность, чем сорта с меньшим размером частиц. На РЭМ-фотографиях 3-5 показана поверхность полихлорвиниловой пасты с содержанием сортов EXPANCEL с различными размерами частиц.

Если необходимо получить только матовую поверхность полихлорвиниловой пасты, то содержание EXPANCEL должно составлять около 0,5-1%.

СОСТАВЛЯЮЩИЕ

В стандартную рецептуру входят следующее составляющие.

Смола

Для 051 DU 40 подходит сополимер винилхлорида и винилацетата, например, Vinnolit Е5/65С (К-значение 65), из-за его низкой температуры размягчения. Vinnolit Е5/65С—это сополимер низкой вязкости с содержанием винилацетата 5%.

Другой рекомендованный для использования с полихлорвиниловой пастой сорт EXPANCEL имеет более высокую температуру расширения. Благодаря этому они больше подходят для работы с полихлорвиниловыми пастами с высокими температурами размягчения, например, Ре-vikon Р682 (К-значение 68)

Обе данные смолы обладают свойствами псевдопластического течения и хорошими вспенивающими свойствами.

Пластификатор

Выбор сочетания пластификатора, как и выбор ПВХ смолы, очень важен для конечного результата. Рекомендуется использовать пластификатор фталатового типа с пластификатором на основе эпоксидных смол. DOP, ди-2-этилгексил фталат, который обычно используется в полихпорвиниловых пастах, составляет большую часть комбинации пластификатора. Альтернативой для ДОФ является пластификатор ДИНФ, диизононилфталат.

Однако, из-за того, что пластифицирующие способности ДИНФ немного слабее, чем способности ДОФ, может потребоваться увеличить количество пластификатора в рецептуре при использовании ДИНФ.

ББФ, бутилбензилфталат, выбирается благодаря его высокой способности растворять смолу, что сокращает время гелеобразования и снижает температуру.

Эпоксидированное соевое масло, Edenol D 81, является частью данной комбинации благодаря своим свойствам стабилизации воздействия света и тепла, а также как регулятор вязкости.

Стабилизатор

Термостабилизатор необходим для предотвращения ухудшения свойств и, следовательно, обесцвечивания, например, Mark BZ 505 (барий-цинковый стабилизатор).

Наполнитель

Наполнитель доломитового типа (карбонат кальция- магния), Myanit, может входить в рецептуру. Опалесцирующий компонент Диоксид титана, Ti02, предпочтительно рутилового типа, выполняет роль опалесцирующего красителя.

Краситель

Одинаковые типы красящих веществ для ПВХ-пластизолей, предварительно диспергированные пасты пигментов-пластификаторов, обычно используются в полихпорвиниловых пастах с содержанием микросфер EXPANCEL.

РЕЦЕПТУРА

Полихпорвиниловая паста со следующим составом с добавлением EXPANCEL 051 DU 40 прошла успешные испытания по трафаретной печати:

Химическое вещество ЧАСТЕЙ ПОСТАВЩИК Vinnolit Е5/65С 100 Vinnolit ДОФ 70 Perstorp Edenol D81 3 Cognis Mark BZ 505 1 Crompton Диоксид титана 6 Huntsman Tioxide (1:1 в ББФ) Ferro

Таблица 1. Рецептура 1

Рецептура 1

EXPANCEL 051 DU 40, 5-15 % рассчитан в процентном соотношении к общему весу полихлорвиниловой пасты.

Окно со значением расширений №1, см. график 2, - это руководство, в соответствии с которым следует выбирать соотношение времени/температуры для получения хорошего результата.

Химическое вещество ЧАСТЕЙ ПОСТАВЩИК Pevikon Р 682 100 Hydro ДОФ 57 Perstorp Edenol D81 3 Cognis Mark BZ 505 1 Crompton Диоксид титана 6 Huntsman Tioxide (1:1 в ББФ) Ferro

Таблица 2. Рецептура 2.

Рецептура 2

Рецептура 2—это гомополимерная полихпорвиниловая паста, подходящая для сортов с хорошей теплоустойчивостью, например, 091 DU 40.

EXPANCEL 091 DU 40, 5-10 % рассчитан в процентном соотношении к общему весу полихлорвиниловой пасты.

Окно со значением расширений №2, см. график 3, - это руководство, в соответствии с которым следует выбирать соотношение времени/температуры для получения хорошего результата.

СМЕШИВАНИЕ

Смешивание выполняется при помощи обыкновенной пастомесильной машины, например, тестомесильной машины. Когда смешивание полихлорвиниловой пасты завершено, следует добавить EXPANCEL DU. Микросферы немедленно размешиваются в полихлорвиниловой пасте с помощью аналогичной техники смешивания.

УДАЛЕНИЕ ВОЗДУХА Принцип удаления воздуха в отношении полихлорвиниловой пасты с содержанием EXPANCEL аналогичен принципу для всех полихпорвиниловых паст в целом, например, с помощью вакуумных технологий.

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Полихпорвиниловая паста с содержанием EXPANCEL демонстрирует псевдопластическое течение, т.е. ее вязкость снижается с повышением скорости разбивания.

Нижеприведенный график №1, показывает вязкость по Brookfield RVT (шпиндель 6) через 24 часа после приготовления

полихлорвиниловой пасты при температуре 23°С и относительной влажности 50%. Как вы видите, добавление EXPANCEL DU вплоть до 10% изменяет вязкость полихлорвиниловой пасты на очень незначительную величину.

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЧАТИ И ОСНОВА Трафаретная печать была успешна проведена на таких основах, как бумага, бумага с виниловым покрытием и ткань (хлопок).

ГЕЛЕОБРАЗОВАНИЕ И ПЕНООБРАЗОВАНИЕ

Гелеобразование и пенообразование запечатанного материала с сополимером полихлорвиниловой пасты производится при 150-160°С. Для гомополимера полихлорвиниловой пасты диапазон температур составляет 170-200°С.

Руководство по выбору соотношения времени/температуры на странице 6 основано на использовании канальной сушильной печи Werner-Mathis. Цифры показывают отношение между временем и температурой для достижения максимальных характеристик расширения микросфер. При нагревании в течение продолжительного периода времени микросферы начинают разрушаться, что приводит к уменьшению высоты пены.

Конечно же, подходящее сочетание времени и температуры зависит от типа подложки, степени отложения и используемого нагревательного оборудования.

КОММЕНТАРИИ

Приведенная в данной брошюре информация является результатом наших исследований и опыта. Она приводится с наилучшими намерениями, но ни в коем случае в ней не дается какая-либо гарантия с нашей стороны, а также данная информация не обязывает нас нести ответственность, особенно в случае судебного преследования третьей стороной.