Kiểm soát độ nhớt bằng Organoclay

Organoclay cung cấp khả năng kiểm soát độ nhớt xúc biến trong các công thức công nghiệp - độ nhớt cao ở trạng thái tĩnh (chống lắng, chống chảy xệ) và độ nhớt thấp khi ứng dụng cắt. Một chất phụ gia giải quyết thách thức về độ nhớt kép trong lớp phủ gốc dung môi, dung dịch khoan, mỡ bôi trơn và chất kết dính.

Kiểm soát độ nhớt Organoclay - thiết bị đo lưu biến chính xác trong phòng thí nghiệm công nghiệp

Vấn đề độ nhớt kép

Mọi công thức chất lỏng công nghiệp đều phải đối mặt với một xung đột cơ bản: nó phải độ nhớt cao ở phần còn lại (để tránh lắng đọng, nhỏ giọt hoặc chảy xệ) và độ nhớt thấp khi cắt (để cho phép bơm, phun, chải hoặc đùn). Các chất điều chỉnh độ nhớt thông thường chỉ giải quyết được một mặt của vấn đề này - đất sét hữu cơ giải quyết đồng thời cả hai thông qua hoạt động của gel xúc biến.

tình trạngHành vi bắt buộcOrganoclay mang lại hiệu quả như thế nào
Lưu trữ ở trạng thái nghỉĐộ nhớt cao → sắc tố lơ lửng, không lắng, không nhỏ giọtMạng lưới gel phiến sét nguyên vẹn cố định các hạt; giới hạn chảy 3–15 Pa ngăn chặn sự lắng đọng của tất cả các sắc tố thông thường
Dưới máy bơm / cắtĐộ nhớt thấp → dễ dàng vận chuyển, nguyên tử hóa, ứng dụngMạng bị hỏng ở tốc độ cắt >1 s⁻¹; độ nhớt giảm 5–15× để cho phép dòng chảy bình thường
Phim ứng dụng (bề mặt thẳng đứng)Phục hồi độ nhớt nhanh → không bị chảy xệ, giữ nguyên vị trí màngMạng được xây dựng lại trong vòng 5–30 giây; phim giữ mà không trượt trước khi bắt đầu chữa bệnh
Dưới áp suất bơm khoanECD đủ thấp → không bị mất tuần hoàn; vận chuyển mùn khoan thích hợpgiới hạn chảy cao khi cắt di chuyển thấp; ECD có thể quản lý được dưới áp suất bơm

tính xúc biến là gì?

tính xúc biến là sự giảm độ nhớt phụ thuộc vào thời gian và có thể đảo ngược khi bị cắt. Vật liệu xúc biến có độ nhớt cao ở trạng thái nghỉ, độ nhớt thấp hơn khi chịu lực cắt liên tục và phục hồi độ nhớt cao sau khi loại bỏ lực cắt - quá trình phục hồi mất vài giây đến vài phút. Chỉ số xúc biến (TI) = độ nhớt ở 6 vòng/phút `độ nhớt ở 60 vòng/phút (Brookfield). Các hệ thống dựa trên đất sét hữu cơ đạt được TI từ 3,0–8,0 trong các công thức dựa trên dung môi.

Cơ chế kiểm soát độ nhớt Organoclay

Các phiến sét hữu cơ (THICKENT 1 nm, rộng 200–500 nm) tạo thành mạng lưới "ngôi nhà" ba chiều trong các hệ dung môi hữu cơ và dầu thông qua các tương tác tĩnh điện cạnh đối mặt:

  1. Lúc nghỉ ngơi: Các cạnh phiến sét (điện tích dương) tương tác với các mặt phiến sét (điện tích âm) → mạng 3D được kết nối với nhau → giới hạn chảy cao → các hạt lơ lửng, màng được giữ cố định
  2. Dưới sự cắt (ứng dụng): Năng lượng cắt vượt qua các liên kết bề mặt → mạng lưới sụp đổ → độ nhớt giảm 5–15× → dòng chảy dễ dàng, san lấp mặt bằng tốt
  3. Cắt bỏ (áp dụng phim): Cải cách tương tác giữa các cạnh → xây dựng lại mạng sau 5–30 giây → ngăn ngừa hiện tượng chảy xệ → phim giữ nguyên vị trí

Hoạt động này ổn định về nhiệt - Đất sét hữu cơ duy trì đặc tính xúc biến của nó từ dưới 0°C đến trên 150°C (một số suy giảm trên ~180°C khi tiếp xúc lâu dài), vượt trội đáng kể so với các chất điều chỉnh độ nhớt polyme và gốc sáp ở nhiệt độ cao.

Kiểm soát độ nhớt bằng ứng dụng

Ứng dụngThử thách độ nhớtThông số TI / lưu biến mục tiêumã sản phẩm đề xuấtLiều lượng
Lớp phủ gốc dung môi Sắc tố lắng xuống, chảy xệ trên bề mặt thẳng đứng, phun sương TI ≥ 4,0 (tiêu chuẩn); TI 5–8 (màng THICKENT, hàng hải) CP-34, CP-40, CP-180B, CP-APA 0,2–1,5% trọng lượng
Dung dịch khoan gốc dầu vận chuyển mùn khoan, độ chảy xệ barit ở giếng lệch, quản lý ECD YP 10–25 Pa; 10 phút gel 8–25 Pa; YP/PV >1,0 CP-34, CP-40, CP-EL, CP-GL 5–20 kg/m³
Mỡ bôi trơn Tính nhất quán của chất làm đặc, cấp NLGI, độ ổn định nhiệt Tính nhất quán của NLGI 1–3; ổn định đến 180°C CP-250A 8–15% trọng lượng đối với dầu gốc
Chất kết dính & chất trám kín Cấu hình ép đùn không chảy xệ, thời gian mở, giá đỡ bề mặt TI ≥ 3,5; không chảy ở tốc độ cắt 0,1 s⁻¹ CP-APA, CP-EDS, CP-34 0,5–2,0% trọng lượng
Mực in Chống sương mù, chuyển mực, định hình TI 2–4 (tùy thuộc vào loại máy ép) CP-34, CP-MP, CP-10 0,5–2,0% trọng lượng

Hướng dẫn mục tiêu chỉ số xúc biến

Loại lớp phủMục tiêu TI (6/60 vòng/phút)Liều lượng đất sét hữu cơ (CP-34 trong xylene)
Sơn mài trong suốt, hoàn thiện gỗ2.5–3.50,2–0,4% trọng lượng
Sơn kiến trúc (nội/ngoại thất)3.5–4.50,3–0,6% trọng lượng
Lớp phủ bảo vệ công nghiệp4.0–5.50,5–1,0% trọng lượng
Lớp phủ hàng hải, chống hà5.0–7.00,8–1,5% trọng lượng
Sơn lót chống ăn mòn màng THICKENT6.0–8.01,0–2,0% trọng lượng
Chìa khóa rút ra: Để đạt được chỉ số xúc biến ≥ 4,0 trong hệ thống xylene-alkyd tiêu chuẩn, CP-34 ở mức 0,5% trọng lượng với chất hoạt hóa ethanol ở 30% trọng lượng đất sét hữu cơ, trộn ở tốc độ 2.000 vòng/phút trong 20 phút, cung cấp TI từ 4,5–5,5 một cách nhất quán dựa trên thử nghiệm ứng dụng nội bộ của chúng tôi trên hơn 200 công thức.

So sánh các tác nhân xúc biến trong lớp phủ

phụ giaTI tối đa có thể đạt đượcChống lắng đọngChống chảy xệỔn định nhiệtMinh bạch
Organoclay6–8Tuyệt vờiTuyệt vờiTuyệt vời (đến 180°C)Tốt–Xuất sắc (điểm tốt)
Silic bốc khói4–6TốtTốtTốtNghèo (mơ hồ)
Sáp polyamit3–5TốtTrung bìnhKém (tan chảy <85°C)Nghèo
Dẫn xuất dầu thầu dầu2–4Trung bìnhTrung bìnhNghèoNghèo
HEUR (gốc nước)2–3Trung bìnhTrung bìnhTốtTốt

Câu hỏi thường gặp

Các tác nhân xúc biến là gì?
Tác nhân xúc biến là chất phụ gia lưu biến giúp xây dựng mạng lưới độ nhớt có cấu trúc ở trạng thái nghỉ và giảm độ nhớt thuận nghịch khi bị cắt. Trong các công thức công nghiệp dựa trên dung môi, Organoclay là chất xúc biến được sử dụng rộng rãi nhất - nó tạo thành một mạng lưới gel phiến sét giúp treo các sắc tố và ngăn ngừa sự chảy xệ khi nghỉ ngơi, sau đó sụp đổ khi ứng dụng cắt để cho phép dễ dàng chải, lăn hoặc phun. Một tác nhân xúc biến là gì? →
Mục đích của tác nhân xúc biến là gì?
Một tác nhân xúc biến phục vụ ba chức năng đồng thời: (1) chống lắng đọng - làm đình chỉ các hạt THICKENT đặc ở trạng thái nghỉ; (2) chống chảy xệ - ngăn màng ướt chạy trên bề mặt thẳng đứng; (3) dễ thi công - độ nhớt thấp khi cắt cho phép bơm, phun và san lấp mặt bằng. Organoclay đạt được cả ba điều này ở mức 0,2–2,0% trọng lượng trong các công thức dựa trên dung môi - không có loại chất phụ gia đơn lẻ nào khác cung cấp sự kết hợp này với liều lượng và chi phí tương đương.
xúc biến nghĩa là gì?
xúc biến có nghĩa là vật liệu trở nên ít nhớt hơn khi bị cắt và dần dần phục hồi độ nhớt cao khi dừng cắt - một quá trình có thể đảo ngược, phụ thuộc vào thời gian. Chỉ số xúc biến (TI = độ nhớt ở 6 vòng/phút `độ nhớt ở 60 vòng/phút) định lượng hành vi này. Các công thức dựa trên đất sét hữu cơ trong mã sản phẩm phủ thường đạt TI từ 3,0–8,0 tùy thuộc vào mã sản phẩm và liều lượng.
Đất sét hữu cơ kiểm soát độ nhớt như thế nào?
Organoclay tạo thành mạng lưới gel phiến sét ba chiều thông qua các tương tác tĩnh điện cạnh mặt giữa các phiến sét được tách lớp. Ở trạng thái nghỉ, mạng lưới nguyên vẹn mang lại giới hạn chảy cao và độ nhớt cắt thấp cao. Trong quá trình cắt ứng dụng, mạng bị hỏng - độ nhớt giảm xuống. Sau khi cắt, mạng sẽ xây dựng lại sau 5–30 giây. Cơ chế này hoạt động như nhau trong việc lưu trữ lớp phủ (chống lắng), trên màng ứng dụng (chống chảy xệ) và trong dung dịch khoan (dung dịch cắt). Cơ chế chi tiết →
Làm cách nào để đo chỉ số xúc biến trong lớp phủ?
Sử dụng nhớt kế quay Brookfield: TI = độ nhớt ở 6 vòng/phút `độ nhớt ở 60 vòng/phút, được đo ở 25°C với cùng trục chính. Chỉ tiêu: TI ≥ 3,5 đối với lớp phủ kiến ​​trúc sắc tố nhẹ; TI ≥ 4,0 đối với lớp phủ bảo vệ công nghiệp; TI 5–8 dành cho lớp phủ màng THICKENT hàng hải hoặc chống ăn mòn. Nếu TI thấp hơn mục tiêu, hãy tăng lượng Đất sét hữu cơ lên ​​10–15% và trộn lại trong 5 phút trước khi đo lại.
Sự khác biệt giữa tính xúc biến và pseudoplasticity là gì?
Tính giả dẻo là hiện tượng cắt mỏng ngay lập tức (không có độ trễ thời gian) - độ nhớt giảm khi tốc độ cắt tăng và phục hồi ngay lập tức khi lực cắt dừng lại. tính xúc biến phụ thuộc vào thời gian - độ nhớt giảm dần khi cắt và phục hồi dần sau khi dừng cắt. Organoclay cung cấp cả hai hành vi: giả dẻo (độ nhớt giảm nhanh khi bị cắt) và xúc biến (cấu trúc gel đầy đủ được xây dựng lại trong 5–30 giây). Cả hai thuộc tính cùng nhau cho phép chống lắng, chống chảy xệ và hoạt động ứng dụng tốt.
mã Organoclay nào cung cấp khả năng kiểm soát độ nhớt tốt nhất trong mã sản phẩm phủ?
Để có độ bền gel tối đa trong dung môi thơm (xylene, toluene): CP-34 hoặc CP-40 với chất kích hoạt phân cực. Để tự hoạt hóa, không cần chất hoạt hóa phân cực (không cần kích hoạt): CP-180B hoặc CP-APA. Đối với phạm vi phân cực rộng nhất (ketone/ester/aromatic): CP-388, CP-MPS hoặc CP-MP10. Đối với lớp phủ trong suốt (độ mịn 10 μm): CP-MP hoặc CP-MPS. Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi về hệ thống dung môi và TI mục tiêu của bạn để có khuyến nghị cụ thể.

Các trang liên quan: Hướng dẫn sử dụng phụ gia chống lắng đọng · Organoclay cho sơn và chất phủ · Phụ gia xúc biến là gì? · Phụ gia điều chỉnh lưu biến là gì? · Organoclay vs silica khói

Giải quyết thách thức về độ nhớt của bạn - Mẫu miễn phí và tư vấn kỹ thuật

Hãy cho chúng tôi biết hệ thống dung môi, chỉ số xúc biến mục tiêu và ứng dụng của bạn - chúng tôi sẽ đề xuất mã sản phẩm dung môi phù hợp và gửi mẫu miễn phí trong vòng 48 giờ.