Les revêtements à base d'eau deviennent de plus en plus importants sur le marché des revêtements modernes en raison de leurs propriétés respectueuses de l'environnement et de leurs faibles émissions de composés organiques volatils (COV). Cependant, comparés aux revêtements traditionnels à base de solvants, les revêtements à base d'eau sont souvent confrontés à des défis en termes de formation de film et d'adhérence. Pour résoudre ces problèmes, certains additifs fonctionnels sont généralement ajoutés à la formulation. L'hydroxyéthylcellulose (HEC) est l'un des épaississants et additifs fonctionnels largement utilisés, qui joue un rôle important dans l'amélioration de la formation de film et de l'adhérence des revêtements à base d'eau.
1. Propriétés fondamentales de l'hydroxyéthylcellulose (HEC)
HEC est un polymère hydrosoluble non ionique obtenu par modification chimique de la cellulose naturelle. Sa structure moléculaire contient un grand nombre de groupes hydroxyéthyle, ce qui lui confère une bonne solubilité dans l'eau et des propriétés filmogènes. Les principales caractéristiques d’HEC sont :
Effet épaississant : HEC peut augmenter efficacement la viscosité des revêtements à base d’eau, leur donnant une meilleure rhéologie et stabilité pendant le revêtement.
Propriété filmogène : HEC peut former un film uniforme pendant le processus de séchage du revêtement, améliorant ainsi les propriétés physiques du revêtement.
Compatibilité : HEC a une bonne compatibilité avec une variété de résines et de pigments à base d'eau et n'est pas sujet à l'instabilité ou à la stratification de la formule.
2. Mécanisme de HEC pour améliorer les propriétés filmogènes des revêtements à base d'eau
HEC peut améliorer considérablement les propriétés filmogènes des revêtements à base d’eau, principalement en raison de sa structure moléculaire unique et de ses propriétés physiques et chimiques.
Réticulation physique des chaînes moléculaires : les chaînes moléculaires HEC sont longues et flexibles. Pendant le processus de séchage du revêtement, ces chaînes moléculaires peuvent s'emmêler les unes avec les autres pour former un réseau de réticulation physique, augmentant ainsi la résistance mécanique et la flexibilité du revêtement.
Contrôle de l'humidité : HEC a une bonne rétention d'eau et peut libérer lentement l'humidité pendant le processus de séchage du revêtement, prolongeant le temps de formation du film, permettant au revêtement de se former plus uniformément et réduisant les fissures et le retrait causés par une vitesse de séchage trop rapide.
Régulation de la tension superficielle : HEC peut réduire efficacement la tension superficielle des revêtements à base d'eau, favoriser le mouillage et l'étalement des revêtements sur la surface du substrat et améliorer l'uniformité et la planéité du revêtement.
3. Mécanisme de HEC pour améliorer l’adhésion des revêtements à base d’eau
HEC peut également améliorer considérablement l’adhérence des revêtements à base d’eau, ce qui se reflète principalement dans les aspects suivants :
Amélioration de l'interface : La distribution uniforme de HEC dans le revêtement peut augmenter la zone de contact entre le revêtement et la surface du substrat et améliorer la force de liaison interfaciale. Sa chaîne moléculaire peut s'emboîter avec les minuscules parties concaves et convexes de la surface du substrat pour améliorer l'adhérence physique.
Compatibilité chimique : HEC est un polymère non ionique avec une bonne compatibilité chimique avec une variété de substrats (tels que le métal, le bois, le plastique, etc.), et il n'est pas facile de provoquer des réactions chimiques ou des problèmes de compatibilité interfaciale, améliorant ainsi l'adhérence.
Effet plastifiant : HEC peut jouer un certain rôle plastifiant dans le processus de séchage du revêtement, rendant le revêtement plus flexible, de sorte qu'il puisse mieux s'adapter à la petite déformation, à la dilatation et à la contraction thermiques de la surface du substrat, et réduire le pelage et la fissuration du revêtement.
4. Exemples d'application et effets de HEC
Dans les applications pratiques, HEC est largement utilisé dans divers types de formulations de revêtements à base d'eau, tels que les revêtements architecturaux à base d'eau, les revêtements de bois à base d'eau, les revêtements industriels à base d'eau, etc. En ajoutant une quantité appropriée de HEC, la construction les performances du revêtement et la qualité du film de revêtement final peuvent être considérablement améliorées.
Revêtements architecturaux à base d'eau : dans les peintures murales à base d'eau et les peintures murales extérieures, l'ajout de HEC peut améliorer efficacement les performances de roulement et de brossage du revêtement, rendant le revêtement plus facile à appliquer et le film de revêtement plus uniforme et lisse. Dans le même temps, la rétention d'eau du HEC peut également empêcher les fissures du film de revêtement causées par un séchage trop rapide.
Peinture pour bois à base d'eau : Dans la peinture pour bois à base d'eau, les propriétés épaississantes et filmogènes de HEC contribuent à améliorer la transparence et la planéité du film de peinture, rendant la surface du bois plus belle et naturelle. De plus, HEC peut améliorer la résistance à l’eau et aux produits chimiques du film de revêtement et améliorer l’effet protecteur du bois.
Revêtements industriels à base d'eau : dans les revêtements métalliques à base d'eau et les revêtements anticorrosion, l'amélioration de l'adhérence de HEC permet au film de revêtement de mieux adhérer à la surface métallique, améliorant ainsi les performances anticorrosion et la durée de vie.
En tant qu'additif fonctionnel important, l'hydroxyéthylcellulose (HEC) améliore considérablement les performances globales du revêtement dans les revêtements à base d'eau en améliorant les propriétés filmogènes et l'adhérence. Ses effets épaississants, de rétention d'eau, filmogènes et d'amélioration d'interface permettent aux revêtements à base d'eau de bien fonctionner dans divers scénarios d'application, répondant ainsi à la demande du marché pour des revêtements hautes performances et respectueux de l'environnement. À l’avenir, avec l’amélioration continue des exigences en matière de protection de l’environnement et de performances, les perspectives d’application du HEC dans les revêtements à base d’eau seront plus larges.
Heure de publication : 12 juillet 2024