کاربردهای HPMC در پوشش‌ها و رنگ‌های صنعتی

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) یک اتر سلولز غیر یونی محلول در آب است که به طور گسترده در مصالح ساختمانی، داروسازی، مواد غذایی، محصولات مراقبت شخصی و پوشش ها استفاده می شود. در پوشش ها و رنگ های صنعتی، HPMC به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود به یک افزودنی مهم تبدیل شده است. عملکرد اصلی آن این است که به عنوان ضخیم کننده، تثبیت کننده، عامل تشکیل دهنده فیلم و عامل کنترل رئولوژی برای بهبود کارایی، پایداری ذخیره سازی و کیفیت پوشش پوشش ها و رنگ ها عمل کند.

1. ویژگی های اساسی HPMC

HPMC ترکیبی است که از طریق اصلاح شیمیایی سلولز طبیعی به دست می آید. این دارای خواص فیزیکی و شیمیایی قابل توجهی است که باعث می شود به طور گسترده در پوشش های صنعتی و رنگ ها استفاده شود:

حلالیت در آب: HPMC حلالیت خوبی در آب سرد دارد و یک محلول چسبناک شفاف تشکیل می دهد که به بهبود ویسکوزیته رنگ کمک می کند.

ژل پذیری حرارتی: در دمای معین، HPMC ژل تشکیل می دهد و پس از سرد شدن به حالت محلول برمی گردد. این ویژگی به آن اجازه می دهد تا عملکرد پوشش بهتری را در شرایط خاص ساخت و ساز ارائه دهد.

خواص خوب تشکیل فیلم: HPMC می تواند در هنگام خشک شدن رنگ یک لایه پیوسته تشکیل دهد که چسبندگی و دوام پوشش را بهبود می بخشد.

پایداری: مقاومت بالایی در برابر اسیدها، بازها و الکترولیت ها دارد و پایداری پوشش را در شرایط مختلف نگهداری و استفاده تضمین می کند.

2. کارکردهای اصلی HPMC در پوشش ها و رنگ های صنعتی

2.1 ضخیم کننده

در پوشش های صنعتی، اثر ضخیم شدن HPMC از اهمیت ویژه ای برخوردار است. محلول آن دارای ویسکوزیته بالا و خاصیت رقیق شدن برشی خوب است، یعنی در طول فرآیند هم زدن یا رنگ آمیزی، ویسکوزیته به طور موقت کاهش می یابد و در نتیجه ساخت رنگ تسهیل می شود و پس از توقف ساخت، ویسکوزیته به سرعت بهبود می یابد تا از رنگ جلوگیری شود. از افتادگی این خاصیت اجرای یکنواخت پوشش را تضمین می کند و افتادگی را کاهش می دهد.

2.2 کنترل رئولوژی

HPMC تأثیر قابل توجهی بر رئولوژی پوشش ها دارد. ویسکوزیته مناسب پوشش ها را در طول نگهداری حفظ می کند و از لایه برداری یا ته نشین شدن پوشش ها جلوگیری می کند. در طول اجرا، HPMC خواص تراز مناسبی را برای کمک به توزیع یکنواخت رنگ بر روی سطح کاربرد و تشکیل یک پوشش صاف ارائه می دهد. علاوه بر این، خواص نازک کنندگی برشی آن می تواند آثار برس یا علائم رول تولید شده در طول فرآیند اعمال را کاهش دهد و کیفیت ظاهری فیلم پوشش نهایی را بهبود بخشد. 

2.3 عامل تشکیل فیلم

خواص تشکیل لایه HPMC به بهبود چسبندگی و استحکام لایه پوشش ها کمک می کند. در طول فرآیند خشک کردن، فیلم تشکیل شده توسط HPMC دارای چقرمگی و کشش خوبی است که می تواند مقاومت در برابر ترک و مقاومت در برابر سایش پوشش را افزایش دهد، به خصوص در برخی از کاربردهای پوشش صنعتی با تقاضای بالا، مانند کشتی ها، خودروها و غیره، HPMC The خواص تشکیل فیلم می تواند به طور موثر دوام پوشش را بهبود بخشد.

2.4 تثبیت کننده

به عنوان یک تثبیت کننده، HPMC می تواند از رسوب رنگدانه ها، پرکننده ها و سایر ذرات جامد در فرمولاسیون پوشش جلوگیری کند و در نتیجه پایداری ذخیره سازی پوشش ها را بهبود بخشد. این امر به ویژه برای پوشش های مبتنی بر آب بسیار مهم است. HPMC می تواند از لایه برداری یا تراکم پوشش ها در طول ذخیره سازی جلوگیری کند و از ثبات کیفیت محصول در یک دوره ذخیره سازی طولانی اطمینان حاصل کند.

3. کاربرد HPMC در پوشش های مختلف

3.1 پوشش های مبتنی بر آب

پوشش‌های مبتنی بر آب در سال‌های اخیر به دلیل سازگاری با محیط زیست و انتشار ترکیبات آلی فرار کم (VOC) مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته‌اند. HPMC به طور گسترده ای در پوشش های مبتنی بر آب استفاده می شود. HPMC به عنوان یک ضخیم کننده و تثبیت کننده می تواند به طور موثری پایداری ذخیره سازی و کارایی پوشش های مبتنی بر آب را بهبود بخشد. این کنترل جریان عالی را در محیط‌های با دمای پایین یا بالا فراهم می‌کند و رنگ را هنگام اسپری، برس یا رول کردن صاف‌تر می‌کند.

3.2 رنگ لاتکس

رنگ لاتکس امروزه یکی از پرکاربردترین پوشش های معماری است. HPMC به عنوان یک عامل کنترل رئولوژی و غلیظ کننده در رنگ لاتکس استفاده می شود که می تواند ویسکوزیته رنگ لاتکس را تنظیم کند، قابلیت پخش آن را افزایش دهد و از افتادگی لایه رنگ جلوگیری کند. علاوه بر این، HPMC اثر تنظیم کنندگی بهتری بر پراکندگی رنگ لاتکس دارد و از ته نشین شدن یا طبقه بندی اجزای رنگ در حین نگهداری جلوگیری می کند.

3.3 رنگ بر پایه روغن

اگرچه کاربرد پوشش‌های مبتنی بر روغن امروزه با الزامات سختگیرانه‌تر حفاظت از محیط زیست کاهش یافته است، اما همچنان در برخی زمینه‌های صنعتی خاص مانند پوشش‌های محافظ فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. HPMC به عنوان یک عامل تعلیق و عامل کنترل رئولوژی در پوشش های مبتنی بر روغن عمل می کند تا از ته نشین شدن رنگدانه ها جلوگیری کند و به پوشش کمک می کند تا سطح و چسبندگی بهتری در طول اجرا داشته باشد.

4. نحوه استفاده و دوز HPMC

مقدار HPMC مورد استفاده در پوشش ها معمولاً با توجه به نوع پوشش و نیازهای کاربردی خاص تعیین می شود. به طور کلی، مقدار اضافه HPMC معمولا بین 0.1٪ تا 0.5٪ از جرم کل پوشش کنترل می شود. روش افزودن عمدتاً اضافه کردن مستقیم پودر خشک یا محلول از پیش آماده شده و سپس اضافه کردن است. حلالیت و اثر تنظیم ویسکوزیته HPMC تحت تأثیر دما، کیفیت آب و شرایط هم زدن قرار می گیرد. بنابراین، روش استفاده باید با توجه به شرایط فرآیند واقعی تنظیم شود.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) به عنوان یک ضخیم کننده، عامل کنترل رئولوژی، عامل تشکیل فیلم و تثبیت کننده در پوشش ها و رنگ های صنعتی استفاده می شود که به طور قابل توجهی عملکرد ساخت و ساز، پایداری ذخیره سازی و فیلم پوشش نهایی پوشش را بهبود می بخشد. کیفیت با ترویج پوشش های سازگار با محیط زیست و افزایش تقاضای بازار برای پوشش های با کارایی بالا، HPMC همچنان نقش مهمی در پوشش های صنعتی آینده ایفا خواهد کرد. از طریق استفاده منطقی از HPMC، خواص فیزیکی و شیمیایی پوشش را می توان به طور موثر بهبود بخشید و دوام و اثر تزئینی پوشش را افزایش داد.