Покритията на водна основа стават все по-важни на съвременния пазар на покрития поради техните екологични свойства и ниски емисии на летливи органични съединения (VOC). Въпреки това, в сравнение с традиционните покрития на базата на разтворители, покритията на водна основа често са изправени пред предизвикателства по отношение на образуването на филм и адхезията. За да се справят с тези проблеми, някои функционални добавки обикновено се добавят към формулата. Хидроксиетилцелулозата (HEC) е един от широко използваните сгъстители и функционални добавки, който играе важна роля за подобряване на филмообразуването и адхезията на водни покрития.
1. Основни свойства на хидроксиетилцелулозата (HEC)
HEC е нейонен водоразтворим полимер, получен чрез химическа модификация на естествена целулоза. Неговата молекулярна структура съдържа голям брой хидроксиетилови групи, което го прави с добра разтворимост във вода и филмообразуващи свойства. Основните характеристики на HEC включват:
Сгъстяващ ефект: HEC може ефективно да увеличи вискозитета на покритията на водна основа, като им осигурява по-добра реология и стабилност по време на нанасяне на покритие.
Филмообразуващо свойство: HEC може да образува равномерен филм по време на процеса на сушене на покритието, подобрявайки физическите свойства на покритието.
Съвместимост: HEC има добра съвместимост с различни смоли и пигменти на водна основа и не е склонен към нестабилност на формулата или разслояване.
2. Механизъм на HEC за подобряване на филмообразуващите свойства в покрития на водна основа
HEC може значително да подобри филмообразуващите свойства в покритията на водна основа, главно поради своята уникална молекулна структура и физични и химични свойства.
Физическо кръстосано свързване на молекулярни вериги: HEC молекулярните вериги са дълги и гъвкави. По време на процеса на сушене на покритието, тези молекулярни вериги могат да се заплитат една с друга, за да образуват физическа омрежваща мрежа, увеличавайки механичната здравина и гъвкавостта на покритието.
Контрол на влагата: HEC има добро задържане на вода и може бавно да отделя влага по време на процеса на сушене на покритието, удължавайки времето за образуване на филм, позволявайки покритието да се оформи по-равномерно и намалява напукването и свиването, причинени от твърде бързата скорост на сушене.
Регулиране на повърхностното напрежение: HEC може ефективно да намали повърхностното напрежение на покритията на водна основа, да насърчи намокрянето и разпространението на покритията върху повърхността на субстрата и да подобри равномерността и плоскостта на покритието.
3. Механизъм на HEC за подобряване на адхезията в покрития на водна основа
HEC може също така значително да подобри адхезията на покритията на водна основа, което се отразява главно в следните аспекти:
Подобряване на интерфейса: Равномерното разпределение на HEC в покритието може да увеличи контактната площ между покритието и повърхността на субстрата и да подобри силата на междуфазово свързване. Неговата молекулярна верига може да се блокира с малките вдлъбнати и изпъкнали части на повърхността на субстрата, за да подобри физическата адхезия.
Химическа съвместимост: HEC е нейонен полимер с добра химическа съвместимост с различни субстрати (като метал, дърво, пластмаса и т.н.) и не е лесно да предизвика химични реакции или проблеми с междуфазната съвместимост, като по този начин подобрява адхезията.
Пластифициращ ефект: HEC може да играе определена пластифицираща роля в процеса на сушене на покритието, което прави покритието по-гъвкаво, така че да може по-добре да се адаптира към малката деформация и топлинно разширение и свиване на повърхността на субстрата и да намали отлепването и напукването на покритието.
4. Примери за приложение и ефекти на HEC
В практическите приложения HEC се използва широко в различни видове състави за покрития на водна основа, като архитектурни покрития на водна основа, покрития за дърво на водна основа, промишлени покрития на водна основа и др. Чрез добавяне на подходящо количество HEC, конструкцията производителността на покритието и качеството на крайния покривен филм могат да бъдат значително подобрени.
Архитектурни покрития на водна основа: В боите за стени на водна основа и боите за външни стени, добавянето на HEC може ефективно да подобри производителността на покритието при валцуване и четкане, което прави покритието по-лесно за нанасяне и покриващия филм по-равномерен и гладък. В същото време задържането на вода на HEC може също да предотврати пукнатини в покриващия филм, причинени от твърде бързо изсъхване.
Боя за дърво на водна основа: В боята за дърво на водна основа свойствата на HEC за уплътняване и образуване на филм спомагат за подобряване на прозрачността и гладкостта на филма на боята, правейки повърхността на дървото по-красива и естествена. В допълнение, HEC може да подобри водоустойчивостта и химическата устойчивост на покриващия филм и да подобри защитния ефект на дървото.
Промишлени покрития на водна основа: При метални покрития на водна основа и антикорозионни покрития, подобрението на адхезията на HEC позволява на покриващия филм да се прилепи по-добре към металната повърхност, подобрявайки антикорозионните характеристики и експлоатационния живот.
Като важна функционална добавка, хидроксиетилцелулозата (HEC) значително подобрява цялостната производителност на покритието при покрития на водна основа чрез подобряване на филмообразуващите свойства и адхезията. Неговите ефекти на сгъстяване, задържане на вода, образуване на филм и подобряване на интерфейса позволяват на покритията на водна основа да се представят добре в различни сценарии на приложение, като по този начин отговарят на търсенето на пазара за високоефективни, екологично чисти покрития. В бъдеще, с непрекъснатото подобряване на изискванията за опазване на околната среда и производителност, перспективите за приложение на HEC в покрития на водна основа ще бъдат по-широки.
Време на публикуване: 12 юли 2024 г