HPMC (hydroxypropylmethylcelulóza) je vysoce účinný aditivum a je široce používán při formulaci povlaků a barev. Jednou z jejích hlavních funkcí je zvýšení kontroly viskozity, která nejen zlepšuje reologii povlaků a barev, ale také zlepšuje stavební výkon a konečnou kvalitu filmu.
1. Základní vlastnosti HPMC
HPMC je neionický celulózový éter s dobrou rozpustností ve vodě a rozpustností organického rozpouštědla. Může se rozpustit a tvořit stabilní koloidní roztok při různých teplotách a hodnotách pH. Hlavním mechanismem účinku HPMC je vytvořit síťovou strukturu prostřednictvím intermolekulárních vodíkových vazeb a van der Waalsových sil, čímž ovlivňuje reologické vlastnosti povlaků nebo barev. Jeho viskozita se mění se změnami koncentrace, teploty, smykové rychlosti a dalších faktorů, což způsobuje, že jeho aplikace v povlacích a barvách má velký nastavovací prostor.
2. funkce HPMC v nátěrech a barvách
Nastavení viskozity: Hlavní funkcí HPMC je upravit viskozitu systému. V povlacích a barvách je viskozita důležitým parametrem, který přímo ovlivňuje konstrukci, vyrovnání a konečný filmový účinek materiálu. HPMC může přesně řídit viskozitu povlaku změnou molekulární struktury nebo koncentrace, což zajišťuje stabilitu a operabilitu povlaku během skladování, přepravy a konstrukce.
Rheologická kontrola: HPMC dává povlak nebo barvu dobré reologické vlastnosti, takže udržuje vysokou viskozitu, když statická, aby se zabránilo sedimentaci, a může snížit viskozitu při smyčování, což usnadňuje použití. Tato thixotropie je nezbytná pro stavební výkon povlaků a barev, zejména při postřiku, kartáčování nebo válcování, což pomáhá dosáhnout jednotného a hladkého povlaku.
Anti-Sagging Performance: Když se na svislých površích aplikují povlaky nebo barvy, často se vyskytuje klesnutí, tj. Povlakovací toky pod účinností gravitace, což vede k nerovnoměrné tloušťce filmu a dokonce i průtokovým značkám. HPMC účinně potlačuje fenomén ochabnutí zvýšením viskozity a thixotropie systému a zajišťuje stabilitu povlaku při aplikaci na svislé povrchy.
Anti-sedimentační účinek: V povlacích s více pigmenty nebo plniva, pigmenty nebo plniva jsou náchylné k sedimentaci, což ovlivňuje uniformitu povlaku. HPMC zpomaluje rychlost sedimentace pevných částic zvýšením viskozity systému. Současně udržuje svůj stav odpružení v barvě interakcí s částicemi pigmentu a zajišťuje, že barva je během konstrukčního procesu jednotná a konzistentní.
Zlepšit stabilitu skladování: Během dlouhodobého skladování je barva náchylná ke stratifikaci, koagulaci nebo sedimentaci. Přidání HPMC může efektivně zlepšit stabilitu skladování barvy, udržovat uniformitu a viskozitu barvy, čímž se prodlouží jeho trvanlivost a zabrání degradaci kvality produktu způsobené nesprávným skladováním.
3. Faktory ovlivňující kontrolu viskozity pomocí HPMC
Koncentrace: Koncentrace HPMC je přímým faktorem ovlivňujícím viskozitu barvy nebo barvy. Jak se koncentrace HPMC zvyšuje, viskozita systému se výrazně zvýší. U povlaků, které vyžadují vyšší viskozitu, může přiměřené zvýšení množství HPMC dosáhnout ideální úrovně viskozity. Příliš vysoká koncentrace však může také způsobit, že systém bude příliš viskózní a ovlivnit výkonnou výkonnost. Proto je nutné přesně řídit množství HPMC přidaného podle konkrétního scénáře aplikace a požadavků na stavbu.
Molekulová hmotnost: Molekulová hmotnost HPMC je také důležitým faktorem ovlivňujícím viskozitu. HPMC s vysokou molekulovou hmotností tvoří hustší síťovou strukturu v roztoku, což může výrazně zvýšit viskozitu povlaku; zatímco HPMC s nízkou molekulovou hmotností vykazuje nižší viskozitu. Výběrem HPMC s různými molekulárními hmotnostmi lze viskozitu povlaku nebo barvy upravit tak, aby splňovaly různé požadavky na konstrukci.
Teplota: Viskozita HPMC klesá se zvyšující se teplotou. Proto při konstrukci v prostředí s vysokou teplotou je nutné vybrat odrůdy HPMC s lepší odolností proti vysoké teplotě nebo vhodně zvýšit jeho dávkování, aby se zajistila výkonnost konstrukce a kvalita filmu povlaku za podmínek vysokých teplot.
Hodnota pH: HPMC je stabilní v širokém rozsahu pH, ale extrémní podmínky kyseliny a alkalií ovlivní jeho stabilitu viskozity. V silném prostředí kyseliny nebo alkalií může HPMC degradovat nebo selhat, což má za následek snížení viskozity. Proto při navrhování vzorce zajistěte, aby hodnota pH systému byla mírná, aby se udržovala účinek kontroly viskozity HPMC.
Smyková rychlost: HPMC je zahušťovačka smykem, tj. Jeho viskozita bude výrazně snížena při vysoké rychlosti smyku. Tato vlastnost je velmi důležitá v procesu konstrukce povlaku, protože při kartáčování, válcování nebo postřiku je povlak vystaven velké smykové síle a HPMC může zlepšit výstavbu snížením viskozity. Po dokončení konstrukce smyková síla zmizí a HPMC může obnovit viskozitu povlaku, aby byla zajištěna uniformita a tloušťka potahovacího filmu.
4. Aplikace HPMC v různých povlakových systémech
Vodové povlaky: HPMC se široce používá ve vodě. Lze jej nejen použít jako zahušťovadlo, ale také jako filmový pomůcka a stabilizátor. Ve vodních systémech může HPMC účinně zvýšit viskozitu povlaku, zlepšit jeho reologii a vyrovnání a zabránit sedimentaci a ochabnutí. Současně může také zlepšit odolnost proti vodě a odolnost proti drhnutí potahovacího filmu a prodloužit životnost povlaku.
Povlaky na bázi rozpouštědel: Ačkoli HPMC je relativně méně používána při povlacích na bázi rozpouštědel, lze jej stále použít jako zahušťovadlo a vyrovnávací pomoc. Zejména v nízkokastátních nátěrech organických sloučenin (VOC) může HPMC poskytnout nezbytnou kontrolu viskozity a resobující reologii, čímž se snižuje používání rozpouštědel a splňuje požadavky na ochranu životního prostředí.
Práškové povlaky: V práškových povlacích lze HPMC použít jako pojivo a zahušťovadlo ke zlepšení vlastností plynulosti a filmu zvýšením viskozity prášku. HPMC může zajistit, aby během konstrukčního procesu neletěl povlak prášku, a zároveň zlepšit uniformitu a hustotu potahovacího filmu.
HPMC dosahuje vynikající kontroly viskozity v povlacích a barvách prostřednictvím svých jedinečných fyzikálních a chemických vlastností. Může nejen přesně upravit viskozitu systému, ale také zlepšit reologii povlaku, zlepšit anti-saggingové a anti-usazovací vlastnosti a zlepšit stabilitu skladování. Podle různých povlakových systémů a konstrukčních požadavků lze úpravou koncentrace, molekulové hmotnosti, teploty, hodnoty pH a dalších faktorů HPMC, viskozita může být jemně kontrolována, čímž se zlepšuje konstrukci povlaku a konečné kvality povlaku.
Čas příspěvku: sep-14-2024