HPMC (hidroksipropil metilceluloza) je visoko efikasan aditiv i široko se koristi u formulaciji premaza i boja. Jedna od njegovih glavnih funkcija je da poboljša kontrolu viskoziteta, što ne samo da poboljšava reologiju premaza i boja, već i poboljšava performanse konstrukcije i finalni kvalitet filma.
1. Osnovna svojstva HPMC-a
HPMC je nejonski eter celuloze sa dobrom rastvorljivošću u vodi i rastvorljivošću u organskom rastvaraču. Može se otopiti i formirati stabilnu koloidnu otopinu na različitim temperaturama i pH vrijednostima. Glavni mehanizam djelovanja HPMC je formiranje mrežne strukture kroz intermolekularne vodikove veze i van der Waalsove sile, čime utječe na reološka svojstva premaza ili boja. Njegova viskoznost se mijenja s promjenama koncentracije, temperature, brzine smicanja i drugih faktora, zbog čega njegova primjena u premazima i bojama ima veliki prostor za podešavanje.
2. Funkcija HPMC u premazima i bojama
Podešavanje viskoziteta: Glavna funkcija HPMC-a je podešavanje viskoziteta sistema. U premazima i bojama, viskoznost je važan parametar koji direktno utiče na konstrukciju, izravnavanje i konačni efekat filma materijala. HPMC može precizno kontrolisati viskoznost premaza promjenom molekularne strukture ili koncentracije, osiguravajući stabilnost i operativnost premaza tokom skladištenja, transporta i izgradnje.
Reološka kontrola: HPMC daje premazu ili boji dobra reološka svojstva, tako da održava visok viskozitet kada je statičan kako bi se spriječila sedimentacija, i može smanjiti viskozitet pod smicanjem, što ga čini lakim za nanošenje. Ova tiksotropija je neophodna za konstrukcijske performanse premaza i boja, posebno pri prskanju, četkom ili valjanju, što pomaže u postizanju jednolikog i glatkog premaza.
Performanse protiv opadanja: Kada se premazi ili boje nanose na vertikalne površine, često dolazi do opuštanja, odnosno, premaz teče pod djelovanjem gravitacije, što rezultira neujednačenom debljinom filma i ravnomjernim tragovima tečenja. HPMC efikasno suzbija fenomen opuštanja tako što povećava viskozitet i tiksotropiju sistema, osiguravajući stabilnost premaza kada se nanosi na vertikalne površine.
Efekat protiv sedimentacije: U premazima sa više pigmenata ili punila, pigmenti ili punila su skloni taloženju, što utiče na ujednačenost premaza. HPMC usporava brzinu sedimentacije čvrstih čestica povećanjem viskoziteta sistema. Istovremeno, održava svoje stanje suspenzije u boji interakcijom sa česticama pigmenta, osiguravajući da je boja ujednačena i konzistentna tokom procesa izgradnje.
Poboljšajte stabilnost skladištenja: Tokom dugotrajnog skladištenja, boja je sklona raslojavanju, koagulaciji ili sedimentaciji. Dodavanje HPMC može efikasno poboljšati stabilnost boje pri skladištenju, održati ujednačenost i viskozitet boje, čime se produžava njen rok trajanja i izbegava degradacija kvaliteta proizvoda uzrokovana nepravilnim skladištenjem.
3. Faktori koji utiču na kontrolu viskoziteta od strane HPMC
Koncentracija: Koncentracija HPMC je direktan faktor koji utječe na viskozitet boje ili boje. Kako se koncentracija HPMC povećava, viskoznost sistema će se značajno povećati. Za premaze koji zahtijevaju veći viskozitet, odgovarajućim povećanjem količine HPMC može se postići idealan nivo viskoznosti. Međutim, previsoka koncentracija može uzrokovati da sistem bude previše viskozan i da utiče na performanse konstrukcije. Stoga je potrebno precizno kontrolirati količinu dodane HPMC u skladu sa specifičnim scenarijem primjene i zahtjevima izgradnje.
Molekularna težina: Molekularna težina HPMC-a je također važan faktor koji utiče na viskoznost. HPMC velike molekularne težine formira gušću mrežnu strukturu u otopini, što može značajno povećati viskozitet premaza; dok HPMC sa malom molekulskom težinom pokazuje niži viskozitet. Odabirom HPMC-a s različitim molekularnim težinama, viskoznost premaza ili boje može se podesiti kako bi zadovoljila različite zahtjeve konstrukcije.
Temperatura: Viskoznost HPMC opada sa povećanjem temperature. Stoga je pri izgradnji u okruženju visoke temperature potrebno odabrati HPMC sorte sa boljom otpornošću na visoke temperature ili na odgovarajući način povećati njegovu dozu kako bi se osigurale konstrukcijske karakteristike i kvalitet filma premaza u uvjetima visoke temperature.
pH vrijednost: HPMC je stabilan u širokom rasponu pH, ali ekstremni kiseli i alkalni uvjeti će utjecati na njegovu stabilnost viskoziteta. U jakom kiselom ili alkalnom okruženju, HPMC može degradirati ili propasti, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Stoga, kada dizajnirate formulu, osigurajte da je pH vrijednost sistema umjerena kako bi se održao efekat kontrole viskoziteta HPMC-a.
Brzina smicanja: HPMC je zgušnjivač koji se razrjeđuje smicanjem, to jest, njegov viskozitet će biti značajno smanjen pri visokim brzinama smicanja. Ovo svojstvo je vrlo važno u procesu konstrukcije premaza, jer je prilikom četkanja, valjanja ili prskanja premaz izložen velikoj sili smicanja, a HPMC može poboljšati performanse konstrukcije smanjenjem viskoznosti. Nakon što je konstrukcija završena, sila smicanja nestaje, a HPMC može vratiti viskozitet premaza kako bi se osigurala ujednačenost i debljina filma premaza.
4. Primjena HPMC u različitim sistemima premaza
Premazi na bazi vode: HPMC se široko koristi u premazima na bazi vode. Može se koristiti ne samo kao zgušnjivač, već i kao pomoćno sredstvo za stvaranje filma i stabilizator. U sistemima na bazi vode, HPMC može efikasno povećati viskozitet premaza, poboljšati njegovu reologiju i izravnavanje, te spriječiti sedimentaciju i opuštanje. Istovremeno, može poboljšati vodootpornost i otpornost na trljanje filma premaza i produžiti vijek trajanja premaza.
Premazi na bazi rastvarača: Iako se HPMC relativno manje koristi u premazima na bazi rastvarača, još uvijek se može koristiti kao zgušnjivač i pomoćno sredstvo za izravnavanje. Naročito u premazima nisko hlapljivog organskog jedinjenja (VOC), HPMC može pružiti neophodnu kontrolu viskoziteta i podešavanje reologije, čime se smanjuje upotreba rastvarača i ispunjavaju zahtjevi za zaštitu okoliša.
Praškasti premazi: U praškastim premazima, HPMC se može koristiti kao vezivo i zgušnjivač za poboljšanje fluidnosti i svojstva stvaranja filma povećanjem viskoziteta praha. HPMC može osigurati da premaz u prahu nije lak za letenje tokom procesa izgradnje, istovremeno poboljšavajući ujednačenost i gustinu filma premaza.
HPMC postiže odličnu kontrolu viskoziteta u premazima i bojama kroz svoja jedinstvena fizička i hemijska svojstva. Ne samo da može precizno podesiti viskozitet sistema, već i poboljšati reologiju premaza, poboljšati svojstva protiv opadanja i taloženja i poboljšati stabilnost skladištenja. Prema različitim sistemima premaza i zahtjevima konstrukcije, podešavanjem koncentracije, molekularne težine, temperature, pH vrijednosti i drugih faktora HPMC-a, viskoznost se može fino kontrolisati, čime se poboljšava konstrukcija premaza i konačni kvalitet premaza.
Vrijeme objave: Sep-14-2024