Los recubrimientos a base de agua están adquiriendo cada vez más importancia en el mercado de recubrimientos moderno debido a sus propiedades respetuosas con el medio ambiente y sus bajas emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV). Sin embargo, en comparación con los recubrimientos tradicionales a base de solventes, los recubrimientos a base de agua a menudo enfrentan desafíos en términos de formación de película y adhesión. Para abordar estos problemas, generalmente se agregan algunos aditivos funcionales a la formulación. La hidroxietilcelulosa (HEC) es uno de los espesantes y aditivos funcionales más utilizados, que desempeña un papel importante en la mejora de la formación de películas y la adhesión de los recubrimientos a base de agua.
1. Propiedades básicas de la hidroxietilcelulosa (HEC)
HEC es un polímero no iónico soluble en agua obtenido por modificación química de la celulosa natural. Su estructura molecular contiene una gran cantidad de grupos hidroxietilo, lo que le confiere buena solubilidad en agua y propiedades formadoras de película. Las principales características de HEC incluyen:
Efecto espesante: HEC puede aumentar efectivamente la viscosidad de los recubrimientos a base de agua, dándoles una mejor reología y estabilidad durante el recubrimiento.
Propiedad formadora de película: HEC puede formar una película uniforme durante el proceso de secado del recubrimiento, mejorando las propiedades físicas del recubrimiento.
Compatibilidad: HEC tiene buena compatibilidad con una variedad de resinas y pigmentos a base de agua y no es propenso a la inestabilidad o estratificación de la fórmula.
2. Mecanismo de HEC para mejorar las propiedades formadoras de película en recubrimientos a base de agua
HEC puede mejorar significativamente las propiedades de formación de película en recubrimientos a base de agua, principalmente debido a su estructura molecular y propiedades físicas y químicas únicas.
Reticulación física de cadenas moleculares: las cadenas moleculares de HEC son largas y flexibles. Durante el proceso de secado del recubrimiento, estas cadenas moleculares pueden entrelazarse entre sí para formar una red física de entrecruzamiento, aumentando la resistencia mecánica y la flexibilidad del recubrimiento.
Control de la humedad: HEC tiene una buena retención de agua y puede liberar humedad lentamente durante el proceso de secado del recubrimiento, lo que prolonga el tiempo de formación de la película, permite que el recubrimiento se forme de manera más uniforme y reduce el agrietamiento y la contracción causados por una velocidad de secado demasiado rápida.
Regulación de la tensión superficial: HEC puede reducir eficazmente la tensión superficial de los recubrimientos a base de agua, promover la humectación y extensión de los recubrimientos sobre la superficie del sustrato y mejorar la uniformidad y planitud del recubrimiento.
3. Mecanismo de HEC para mejorar la adhesión en recubrimientos a base de agua
HEC también puede mejorar significativamente la adherencia de los recubrimientos a base de agua, lo que se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
Mejora de la interfaz: la distribución uniforme de HEC en el recubrimiento puede aumentar el área de contacto entre el recubrimiento y la superficie del sustrato y mejorar la fuerza de unión interfacial. Su cadena molecular puede entrelazarse con las pequeñas partes cóncavas y convexas de la superficie del sustrato para mejorar la adhesión física.
Compatibilidad química: HEC es un polímero no iónico con buena compatibilidad química con una variedad de sustratos (como metal, madera, plástico, etc.) y no es fácil provocar reacciones químicas o problemas de compatibilidad interfacial, mejorando así la adhesión.
Efecto plastificante: HEC puede desempeñar un cierto papel plastificante en el proceso de secado del recubrimiento, haciendo que el recubrimiento sea más flexible, de modo que pueda adaptarse mejor a la pequeña deformación y expansión y contracción térmica de la superficie del sustrato, y reducir el pelado y el agrietamiento. del revestimiento.
4. Ejemplos de aplicación y efectos de HEC
En aplicaciones prácticas, HEC se usa ampliamente en varios tipos de formulaciones de recubrimientos a base de agua, como recubrimientos arquitectónicos a base de agua, recubrimientos para madera a base de agua, recubrimientos industriales a base de agua, etc. Al agregar una cantidad adecuada de HEC, la construcción El rendimiento del recubrimiento y la calidad de la película de recubrimiento final se pueden mejorar significativamente.
Recubrimientos arquitectónicos a base de agua: en pinturas para paredes a base de agua y pinturas para paredes exteriores, agregar HEC puede mejorar efectivamente el rendimiento del recubrimiento con rodillo y cepillado, haciendo que el recubrimiento sea más fácil de aplicar y que la película de recubrimiento sea más uniforme y suave. Al mismo tiempo, la retención de agua de HEC también puede prevenir grietas en la película de recubrimiento causadas por un secado demasiado rápido.
Pintura para madera a base de agua: En la pintura para madera a base de agua, las propiedades espesantes y formadoras de película de HEC ayudan a mejorar la transparencia y la planitud de la película de pintura, haciendo que la superficie de la madera sea más hermosa y natural. Además, HEC puede mejorar la resistencia al agua y la resistencia química de la película de recubrimiento y mejorar el efecto protector de la madera.
Recubrimientos industriales a base de agua: en recubrimientos metálicos a base de agua y recubrimientos anticorrosivos, la mejora de la adhesión de HEC permite que la película de recubrimiento se adhiera mejor a la superficie del metal, mejorando el rendimiento anticorrosión y la vida útil.
Como aditivo funcional importante, la hidroxietilcelulosa (HEC) mejora significativamente el rendimiento general del recubrimiento en recubrimientos a base de agua al mejorar las propiedades de formación de película y la adhesión. Sus efectos de espesamiento, retención de agua, formación de película y mejora de la interfaz permiten que los recubrimientos a base de agua funcionen bien en diversos escenarios de aplicación, satisfaciendo así la demanda del mercado de recubrimientos de alto rendimiento y respetuosos con el medio ambiente. En el futuro, con la mejora continua de la protección ambiental y los requisitos de rendimiento, las perspectivas de aplicación de HEC en recubrimientos a base de agua serán más amplias.
Hora de publicación: 12 de julio de 2024