La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un compost polimèric àmpliament utilitzat en les indústries de la construcció i els recobriments. A causa de les seves propietats físiques i químiques úniques, pot millorar eficaçment el rendiment dels recobriments, especialment per millorar l'adhesió. En els sistemes de recobriment, l'adhesió és un factor clau per garantir una unió estreta entre el recobriment i el substrat i millorar la durabilitat i la vida útil del recobriment. Com a additiu funcional, HPMC pot millorar la seva adherència en diferents tipus de recobriments.
1. Estructura bàsica i propietats de HPMC
HPMC és un derivat eterificat de cel·lulosa, que es forma per la reacció d'eterificació del grup hidroxil de la molècula de cel·lulosa amb compostos de metil i hidroxipropil. L'estructura molecular de HPMC consta d'un esquelet de cel·lulosa i substituents, i les seves propietats es poden ajustar mitjançant la introducció de diferents substituents. Aquesta estructura molecular proporciona a HPMC una excel·lent solubilitat en aigua, espessiment, adhesivitat i propietats pel·lícules.
Les propietats d'adhesió de HPMC estan estretament relacionades amb la seva capacitat d'hidratació. Quan l'HPMC es dissol a l'aigua, les molècules absorbeixen aigua i s'inflen per formar una estructura de gel d'alta viscositat. Aquest gel té una forta adsorció i adhesió, pot omplir els porus de la superfície del substrat, augmentar la suavitat i la uniformitat de la superfície del substrat i, per tant, millorar el rendiment general d'adhesió del recobriment.
2. Mecanisme d'acció de les HPMC en recobriments
En la formulació del recobriment, el paper principal de HPMC és com a espessidor, agent de suspensió i estabilitzador, i aquestes funcions afecten directament l'adhesió del recobriment.
2.1 Efecte espessidor
HPMC és un espessidor eficaç que pot augmentar significativament la viscositat del sistema de recobriment i donar-li un bon rendiment de construcció. La viscositat del recobriment és un factor important que afecta la seva fluïdesa, extensibilitat i poder de cobertura sobre el substrat. Ajustant la quantitat de HPMC afegit, es poden obtenir recobriments de diferents viscositats per satisfer diferents requisits de construcció. La viscositat adequada del recobriment ajuda a que el recobriment es distribueixi uniformement a la superfície del substrat i a formar una pel·lícula de recobriment llisa, millorant així l'adhesió del recobriment.
2.2 Efecte de suspensió i estabilització
En els recobriments a base d'aigua, les partícules sòlides com ara pigments i farcits s'han de dispersar uniformement al sistema de recobriment per evitar la sedimentació i l'estratificació. La solució HPMC té una suspensió i estabilitat excel·lents i pot formar una estructura de xarxa en el sistema de recobriment, embolicant i suportant eficaçment les partícules sòlides per distribuir-les uniformement. Una bona suspensió i estabilitat poden garantir que el recobriment mantingui la uniformitat durant l'emmagatzematge i la construcció, reduir la deposició de pigments o farcits i millorar la qualitat de l'aspecte i l'adhesió del recobriment.
2.3 Efecte pel·lícula
HPMC té una forta capacitat de formació de pel·lícules i pot formar una pel·lícula flexible durant el procés d'assecat del recobriment. Aquesta pel·lícula no només pot millorar la resistència mecànica del propi recobriment, sinó que també té un paper de pont entre el substrat i el recobriment. Després de la formació de la pel·lícula HPMC, pot omplir les petites esquerdes i les zones irregulars de la superfície del substrat, augmentant així l'àrea de contacte entre el recobriment i el substrat i millorant l'adhesió física del recobriment. A més, el rendiment de formació de pel·lícula de HPMC pot reduir eficaçment les esquerdes i la descamació a la superfície del recobriment, millorant encara més la durabilitat del recobriment.
3. Aplicació de HPMC en diferents tipus de recobriments
Depenent dels diferents tipus de recobriments, l'efecte de millora de l'adhesió de HPMC també serà diferent. Els següents són exemples d'aplicacions HPMC en diversos tipus de recobriments comuns:
3.1 Recobriments a base d'aigua
En els recobriments a base d'aigua, HPMC pot millorar significativament l'adhesió i el rendiment de construcció dels recobriments mitjançant múltiples efectes com l'engrossiment, la suspensió i la formació de pel·lícules. Com que HPMC té una bona solubilitat en aigua, es pot dispersar ràpidament en recobriments a base d'aigua per formar un sistema de solució estable. A més, HPMC també pot millorar la retenció d'aigua dels recobriments a base d'aigua i prevenir l'esquerdament i la disminució de l'adhesió causada per una pèrdua excessiva d'aigua durant el procés d'assecat.
3.2 Morter sec
HPMC també s'utilitza àmpliament en morter sec. El morter sec és un material que s'utilitza habitualment en la decoració d'edificis, que es barreja amb aigua per formar un recobriment. En aquest sistema, els efectes d'engrossiment i pel·lícula de l'HPMC poden millorar la força d'unió del morter, fent-lo més fermament adherit a substrats com ara parets o sòls. A més, la propietat de retenció d'aigua de HPMC pot evitar que l'aigua del morter s'evapori massa ràpidament, garantint així l'adhesió del morter durant la construcció i l'assecat.
3.3 Recobriments adhesius
En recobriments adhesius, HPMC s'utilitza com a adhesiu per millorar molt l'adhesió del recobriment. L'estructura col·loïdal formada per la seva solució no només pot millorar l'adhesió física entre el recobriment i el substrat, sinó que també pot millorar la força de cohesió de l'adhesiu, assegurant que el recobriment mantingui una bona adhesió en diferents condicions ambientals.
4. Avantatges de l'HPMC per millorar l'adhesió
Com a additiu funcional en recobriments, HPMC té els següents avantatges per millorar l'adhesió:
Excel·lent solubilitat en aigua i compatibilitat: HPMC es pot dissoldre en una varietat de dissolvents i és ben compatible amb altres additius o ingredients sense reaccions adverses, assegurant l'estabilitat del rendiment del recobriment.
Excel·lent rendiment de construcció: HPMC pot millorar la fluïdesa i la extensibilitat del recobriment, assegurar-se que el recobriment es cobreix uniformement a la superfície del substrat i millorar la seva adhesió.
Millorar la flexibilitat i la durabilitat del recobriment: l'efecte de formació de pel·lícula de HPMC pot millorar la flexibilitat del recobriment, fent que sigui menys probable que s'esquerde o es desprengui quan se sotmet a força o canvis ambientals i allarga la vida útil del recobriment.
Protecció del medi ambient: HPMC és un material polimèric no tòxic i inofensiu que compleix els requisits de la indústria moderna de recobriments per a la protecció del medi ambient i la salut.
Com a additiu funcional, HPMC s'utilitza en recobriments, especialment per millorar l'adhesió. Mitjançant el seu espessiment, suspensió, formació de pel·lícules i altres funcions, HPMC pot millorar eficaçment l'adhesió dels recobriments i millorar la qualitat i la durabilitat generals dels recobriments. Amb l'avenç continu de la tecnologia de recobriment, les perspectives d'aplicació de HPMC seran més àmplies i continuarà tenint un paper important en diferents sistemes de recobriment.
Hora de publicació: 18-octubre-2024