실리콘 소포제는 표면 장력이 특히 낮은 소포제 유체로, 폴리실록산을 주 활성 물질로 함유하고 있습니다. 그러나 폴리실록산을 선택할 때는 그 구조가 중요합니다. 예를 들어 실리콘 표면용 첨가제로 사용되는 비교적 짧은 사슬의 폴리실록산은 기포를 안정화하지만 소포 효과는 없습니다. 폴리실록산이 소포 또는 기포 안정 효과가 있는지 여부는 물질과의 상용성 및 용해도에 따라 달라지며, 비상용성 및 불용성 폴리실록산만 소포 효과가 있습니다.
이 그림은 순수한(비변형) 폴리디메틸실록산의 이러한 상황을 보여줍니다. 여기서 매개변수는 실리콘의 분자량 또는 사슬 길이입니다. 분자량이 낮으면 기포가 안정화되고 분자량이 높으면 크레이터를 일으킬 정도로 적합하지 않으며, 완전히 적합하지 않은 해머 마감 실리콘이 존재합니다. 실리콘 소포제에 필요한 "특정 비상용성"은 실리콘의 화학적 성질이 제공하는 다양한 가능성에 따라 다양한 방법으로 달성할 수 있습니다.
기본 실리콘 사슬을 다른 유기 측쇄로 변형하면 상용성을 제어할 수 있습니다. 이러한 방식으로 폴리실록산은 에틸렌 옥사이드를 기반으로 하는 폴리에테르 사슬(R1)을 도입함으로써 친수성이 되어 일반적으로 극성 시스템에서 적합성이 더 높아집니다. 프로필렌 옥사이드를 기반으로 하는 폴리에테르는 소수성 구조가 됩니다. 디메틸폴리실록산 대신에 메틸알킬 폴리실록산을 사용할 수도 있습니다. 두 번째 메틸기를 더 긴 알킬 사슬(R2)로 대체하면 실리콘의 표면 장력이 더 높아집니다. 일반적으로 이는 기포 안정 효과를 감소시키는 것을 의미합니다.
과불화 유기 변형을 도입함으로써 소위 플루오로실리콘 소포제가 탄생했습니다. 이 제품들은 표면 장력이 매우 낮고 소포 효과가 높은 것이 특징입니다.
수성 시스템용 실리콘 소포제
수성 시스템용 실리콘 소포제의 측면에서 이는 일반적으로 소수성이 높은 실리콘 오일의 에멀젼입니다. 실리콘 물질로 인해 미네랄 오일 소포제보다 비싸기 때문에 고품질 도료 배합에 사용됩니다. 실리콘 소포제는 소수성 고체와 결합하여 소포 효과를 높일 수도 있습니다. 미네랄 오일 소포제에 비해 실리콘 소포제의 주요 장점은 고광택 시스템에서 광택에 영향을 미치지 않으며 컬러 페이스트를 사용할 때 컬러 페이스트 수용도에 영향을 미치지 않는다는 것입니다.
% | |
실리콘 오일 | 5-90 |
소수성 입자 | 1-3 |
유화제 | 3-6 |
폴리글리콜 및/또는 물 | 0-85 |
크레이터가 없는 도료를 얻으려면 소포제를 혼입할 때 적절한 전단력을 확보하는 것이 중요합니다. 상용성이 매우 낮은 소포제는 초기에 밀베이스에 추가해야 하며, 표준 소포제 BYK‑024와 같은 상용성이 높은 제품의 경우 충진(letdown) 단계의 전단력으로 충분합니다. 상용성이 높은 소포제 BYK‑025는 커튼 코터에서 커튼을 찢지 않고도 쉽게 추가할 수 있어 혼입이 매우 쉬운 것이 특징입니다. 경제적인 실리콘 소포제 BYK‑1610과 BYK‑1615는 장식용 에멀젼 페인트를 위해 특별히 개발되었습니다. 이 두 제품은 에멀젼 페인트와 플라스터에 주로 사용되는 미네랄 오일 소포제를 대체하는 데 적합합니다. BYK‑1723, BYK‑1724, BYK‑1611 및 BYK‑1617은 유럽 에코라벨을 부착해야 하는 용도를 위해 특별히 개발되었습니다.
유성 도료 시스템용 실리콘 소포제
BYK‑070, BYK‑088 및 BYK‑141은 상용성을 좀 더 높이기 위해 조정되었으며, BYK‑088의 활성 물질은 FDA §175.300을 준수하며 무방향족 배합을 위해 특별히 설계되었습니다.
원래의 실리콘 소포제 외에도 소포 특성을 가진 실리콘계도 있습니다. 이것은 항상 폴리메틸알킬실록산과 관련이 있습니다. 이들은 도료 시스템에 일반적인 실리콘 특성(예: 높은 표면 슬립 및 버나드 셀 방지)을 제공하기 위해 소포 효과가 추가 요건이고 기포 문제가 너무 크지 않을 때 사용됩니다. 소포 효과가 불충분한 경우 실리콘 소포제 또는 폴리머 소포제와 함께 사용됩니다.
