1. Introduktion
Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) er en vandopløselig polymer, der er meget udbredt i belægninger, byggematerialer, lægemidler og andre områder. I belægningsindustrien bruges HPMC ikke kun som fortykningsmiddel, stabilisator og filmdanner, men også som et yderst effektivt dispergeringsmiddel. Dens hovedfunktioner i belægninger omfatter forbedring af belægningernes stabilitet, forbedring af rheologi, forbedring af konstruktionsydelsen og kvaliteten af den endelige belægning.
2. Strukturelle karakteristika for HPMC
Den molekylære struktur af HPMC består af et celluloseskelet og hydroxypropyl- og methylsubstituenter. Dens specielle struktur giver HPMC opløselighed i vand og evnen til at danne en viskoelastisk opløsning i vandig opløsning. HPMC interagerer med opløsningsmiddelmolekyler gennem hydrogenbinding og van der Waals-kræfter og opløses derved i vand og danner et stabilt dispersionssystem.
Molekylvægten og substitutionsgraden (DS) af HPMC påvirker dets opløselighed og viskositet. Generelt øger højere molekylvægt og substitutionsgrad viskositeten og opløsningstiden for HPMC. Disse egenskaber er afgørende for HPMC's funktion som belægningsdispergeringsmiddel.
3. HPMC's rolle i belægninger
3.1 Forbedring af pigmentdispergerbarhed
HPMC bruges hovedsageligt til at forbedre dispergerbarheden af pigmenter i belægninger. I produktionsprocessen af belægninger er agglomerering af pigmentpartikler et almindeligt problem, som fører til ujævne og ustabile belægninger, hvilket påvirker belægningens glans og farveensartethed. HPMC dispergeringsmidler spiller en rolle i følgende aspekter:
Elektrostatisk frastødning: Opløsningen dannet ved at HPMC opløses i vand har en høj overfladeaktivitet og kan adsorberes på overfladen af pigmentpartikler for at gøre dem ladede. Denne elektrostatiske frastødning adskiller pigmentpartiklerne fra hinanden og reducerer agglomeration.
Sterisk hindringseffekt: Polymerkæden af HPMC kan danne et beskyttende lag på overfladen af pigmentpartikler, øge den rumlige afstand mellem partikler og dermed hæmme den gensidige tiltrækning og agglomeration mellem partikler.
Stabiliseringseffekt: HPMC kombineres med vandmolekyler gennem hydrogenbindinger for at danne et stabilt opløsningssystem, forhindre pigmentpartikler i at sætte sig i systemet og forbedre belægningens stabilitet.
3.2 Forbedring af rheologi
En anden vigtig funktion af HPMC er at forbedre rheologien af belægninger, det vil sige strømnings- og deformationskarakteristika af belægninger. Belægningens gode rheologiske egenskaber hjælper den til at have god smørbarhed og udjævning under byggeprocessen, og danner en ensartet belægningsfilm. HPMC påvirker belægningens rheologiske egenskaber gennem følgende mekanismer:
Viskoelasticitetsforbedring: Polymerkædenetværksstrukturen dannet af HPMC i vand giver opløsningen en vis viskoelasticitet. Denne viskoelasticitet kan justere belægningens flowadfærd, så den har en passende viskositet ved børstning, hvilket reducerer nedbøjning og dryp.
Forskydningsfortynding: HPMC-opløsninger udviser normalt forskydningsfortyndende egenskaber, det vil sige, at de har højere viskositet ved lave forskydningshastigheder og lavere viskositet ved høje forskydningshastigheder. Denne egenskab gør, at belægningen har bedre stabilitet i statisk tilstand og nem at sprede under konstruktionen.
Thixotropi: Nogle HPMC-opløsninger udviser også thixotropi, det vil sige, at viskositeten genoprettes i hvile, hvilket er særligt vigtigt for at reducere nedbøjning og dryp af belægningen.
3.3 Forbedring af belægningens ydeevne
HPMC har ikke kun en vigtig indflydelse på belægningens ydeevne under konstruktionen, men forbedrer også kvaliteten af den endelige belægning væsentligt. HPMC forbedrer ydeevnen af belægninger i følgende aspekter:
Belægningens fladhed: HPMC forbedrer belægningens rheologi, forbedrer belægningens smørbarhed og udjævning og gør belægningen glattere og mere ensartet.
Vandbestandighed og vejrbestandighed: HPMC danner en tæt netværksstruktur i belægningen, hvilket øger belægningens vandbestandighed og anti-ældningsevne og forbedrer belægningens vejrbestandighed.
Vedhæftning: HPMC forbedrer vedhæftningen af belægningen, så belægningen kan fæstnes mere fast til overfladen af underlaget, og forbedrer belægningens holdbarhed.
4. Anvendelseseksempler på HPMC
4.1 Arkitektoniske belægninger
I arkitektoniske belægninger bruges HPMC til at forbedre spredningen af pigmenter og rheologien af belægninger, især til vandbaserede belægninger. HPMC forbedrer belægningens stabilitet og konstruktionsevne, så belægningen får bedre udjævning og vedhæftning på væggen, og forhindrer filmen i at hænge og ujævn belægning.
4.2 Industrielle belægninger
HPMC er også meget udbredt i industrielle belægninger. Det forbedrer ikke kun pigmenternes dispergerbarhed, men forbedrer også konstruktionsevnen af belægninger, hvilket gør belægningsfilmen mere klæbende til metal, plast og andre substrater, og den dannede belægningsfilm mere holdbar.
4.3 Andre belægninger
HPMC anvendes også i forskellige specialbelægninger, såsom brandhæmmende belægninger, anti-korrosionsbelægninger osv. Dens rolle i disse belægninger er hovedsageligt at forbedre belægningernes stabilitet og belægningsfilmens ydeevne, så belægningerne har en god ydeevne i forskellige komplekse miljøer.
Som belægningsdispergeringsmiddel spiller HPMC en vigtig rolle i at forbedre dispergerbarheden af pigmenter, forbedre belægningernes rheologi og forbedre ydeevnen af belægningsfilm. Dens unikke struktur og funktion giver den en bred vifte af anvendelsesmuligheder i belægningsindustrien. Med udviklingen af belægningsteknologi vil anvendelsen af HPMC fortsætte med at udvide, hvilket giver flere muligheder for forbedring og innovation af belægningsydelse.
Indlægstid: 25-jun-2024