HPMC zvyšuje přilnavost v nátěrových aplikacích

1. Základní struktura a vlastnosti HPMC

HPMC je etherifikovaný derivát celulózy, který vzniká etherifikační reakcí hydroxylové skupiny molekuly celulózy s methylovými a hydroxypropylovými sloučeninami. Molekulární struktura HPMC se skládá z celulózového skeletu a substituentů a její vlastnosti lze upravit zavedením různých substituentů. Tato molekulární struktura dává HPMC vynikající rozpustnost ve vodě, zahušťování, přilnavost a filmotvorné vlastnosti.

Adhezní vlastnosti HPMC úzce souvisí s její hydratační schopností. Když se HPMC rozpustí ve vodě, molekuly absorbují vodu a bobtnají za vzniku gelové struktury s vysokou viskozitou. Tento gel má silnou adsorpci a adhezi, může vyplnit póry na povrchu substrátu, zvýšit hladkost povrchu a jednotnost substrátu, a tím zlepšit celkovou adhezní výkonnost nátěru.

2. Mechanismus působení HPMC v nátěrech

Ve formulaci povlaku je hlavní role HPMC jako zahušťovadla, suspendačního činidla a stabilizátoru a tyto funkce přímo ovlivňují adhezi povlaku.

2.1 Zahušťovací efekt

HPMC je účinné zahušťovadlo, které může výrazně zvýšit viskozitu nátěrového systému a poskytnout nátěru dobré konstrukční vlastnosti. Viskozita nátěru je důležitým faktorem ovlivňujícím jeho tekutost, roztíratelnost a krycí schopnost na podkladu. Úpravou množství přidaného HPMC lze získat povlaky o různých viskozitách, které splňují různé konstrukční požadavky. Vhodná viskozita nátěru napomáhá k rovnoměrnému rozložení nátěru na povrchu substrátu a vytvoření hladkého nátěrového filmu, čímž se zlepšuje přilnavost nátěru.

2.2 Závěsný a stabilizační účinek

V nátěrech na vodní bázi je třeba, aby pevné částice, jako jsou pigmenty a plniva, byly rovnoměrně rozptýleny v nátěrovém systému, aby se zabránilo sedimentaci a stratifikaci. Roztok HPMC má vynikající suspenzi a stabilitu a může vytvořit síťovou strukturu v nátěrovém systému, účinně obalovat a podporovat pevné částice, aby byly rovnoměrně rozmístěny. Dobrá suspenze a stabilita může zajistit, že si povlak během skladování a konstrukce zachová jednotnost, sníží usazování pigmentů nebo plniv a zlepší kvalitu vzhledu a přilnavost povlaku.

2.3 Filmotvorný efekt

HPMC má silnou filmotvornou schopnost a může tvořit pružný film během procesu sušení nátěru. Tento film může nejen zvýšit mechanickou pevnost samotného povlaku, ale také hrát roli přemostění mezi substrátem a povlakem. Po vytvoření HPMC filmu může vyplnit drobné praskliny a nerovné oblasti na povrchu substrátu, čímž se zvětší kontaktní plocha mezi nátěrem a substrátem a zlepší se fyzikální přilnavost nátěru. Kromě toho, filmotvorný výkon HPMC může účinně snížit praskliny a odlupování na povrchu povlaku, což dále zlepšuje trvanlivost povlaku.

3. Aplikace HPMC v různých typech povlaků

V závislosti na různých typech povlaků bude účinek HPMC na zvýšení adheze také odlišný. Níže jsou uvedeny příklady aplikací HPMC v několika běžných typech povlaků:

3.1 Vodou ředitelné nátěry

V nátěrech na vodní bázi může HPMC významně zlepšit přilnavost a konstrukční vlastnosti nátěrů prostřednictvím mnoha efektů, jako je zahušťování, suspenze a tvorba filmu. Vzhledem k tomu, že HPMC má dobrou rozpustnost ve vodě, lze ji rychle dispergovat v nátěrech na vodní bázi a vytvořit tak stabilní roztokový systém. Kromě toho může HPMC také zlepšit zadržování vody u nátěrů na vodní bázi a zabránit praskání a snížené adhezi způsobené nadměrnou ztrátou vody během procesu sušení.

3.2 Suchá malta

HPMC je také široce používán v suché maltě. Suchá malta je materiál běžně používaný ve stavební výzdobě, který se smícháním s vodou vytvoří povlak. V tomto systému mohou zahušťovací a filmotvorné účinky HPMC zlepšit pevnost spoje malty, čímž se stane pevnější přichycenou k podkladům, jako jsou stěny nebo podlahy. Kromě toho, schopnost HPMC zadržovat vodu může zabránit příliš rychlému odpařování vody v maltě, a tím zajistit přilnavost malty během výstavby a schnutí.

3.3 Adhezivní nátěry

V adhezivních nátěrech se HPMC používá jako prostředek pro zlepšení přilnavosti nátěru. Koloidní struktura vytvořená jeho roztokem může nejen zlepšit fyzikální adhezi mezi povlakem a substrátem, ale také zvýšit kohezní pevnost lepidla, což zajišťuje, že povlak udržuje dobrou adhezi za různých podmínek prostředí.

4. Výhody HPMC při zvýšení adheze

Jako funkční aditivum v nátěrech má HPMC následující výhody při zvyšování adheze:

Vynikající rozpustnost ve vodě a kompatibilita: HPMC lze rozpustit v různých rozpouštědlech a je dobře kompatibilní s jinými přísadami nebo přísadami bez nežádoucích reakcí, což zajišťuje stabilitu nátěru.

Vynikající konstrukční vlastnosti: HPMC může zlepšit tekutost a roztíratelnost nátěru, zajistit, aby byl nátěr rovnoměrně pokryt na povrchu substrátu, a zlepšit jeho přilnavost.

Zlepšení pružnosti a trvanlivosti povlaku: Filmotvorný efekt HPMC může zlepšit flexibilitu povlaku, takže je méně pravděpodobné, že praskne nebo se odloupne při působení síly nebo změn prostředí, a prodlouží životnost povlaku.

Ochrana životního prostředí: HPMC je netoxický a neškodný polymerní materiál, který splňuje požadavky moderního průmyslu nátěrových hmot na ochranu životního prostředí a zdraví.

Jako funkční aditivum se HPMC používá v nátěrech, zejména pro zvýšení adheze. Prostřednictvím svých zahušťovacích, suspendačních, filmotvorných a dalších funkcí může HPMC účinně zlepšit přilnavost povlaků a zvýšit celkovou kvalitu a trvanlivost povlaků. S neustálým pokrokem technologie nátěrů budou aplikační vyhlídky HPMC širší a bude i nadále hrát důležitou roli v různých nátěrových systémech.