Pelapis yang mengandung air menjadi semakin penting di pasar pelapis modern karena sifatnya yang ramah lingkungan dan rendahnya emisi senyawa organik yang mudah menguap (VOC). Namun, dibandingkan dengan pelapis berbasis pelarut tradisional, pelapis yang mengandung air sering kali menghadapi tantangan dalam hal pembentukan film dan daya rekat. Untuk mengatasi masalah ini, beberapa aditif fungsional biasanya ditambahkan ke dalam formulasi. Hidroksietil selulosa (HEC) adalah salah satu pengental dan aditif fungsional yang banyak digunakan, yang berperan penting dalam meningkatkan pembentukan film dan daya rekat lapisan yang mengandung air.
1. Sifat dasar hidroksietil selulosa (HEC)
HEC adalah polimer non-ionik yang larut dalam air yang diperoleh dengan modifikasi kimia selulosa alami. Struktur molekulnya mengandung sejumlah besar gugus hidroksietil, yang membuatnya memiliki kelarutan dalam air dan sifat pembentuk film yang baik. Karakteristik utama HEC meliputi:
Efek pengentalan: HEC dapat secara efektif meningkatkan viskositas lapisan yang mengandung air, memberikan reologi dan stabilitas yang lebih baik selama pelapisan.
Properti pembentuk film: HEC dapat membentuk film seragam selama proses pengeringan lapisan, sehingga meningkatkan sifat fisik lapisan.
Kompatibilitas: HEC memiliki kompatibilitas yang baik dengan berbagai resin dan pigmen berbahan dasar air, dan tidak rentan terhadap ketidakstabilan atau stratifikasi formula.
2. Mekanisme HEC dalam meningkatkan sifat pembentuk film pada pelapis berbahan dasar air
HEC dapat secara signifikan meningkatkan sifat pembentuk film pada pelapis berbahan dasar air, terutama karena struktur molekulnya yang unik serta sifat fisik dan kimianya.
Tautan silang fisik dari rantai molekul: Rantai molekul HEC panjang dan fleksibel. Selama proses pengeringan lapisan, rantai molekul ini dapat saling bertautan untuk membentuk jaringan ikatan silang fisik, sehingga meningkatkan kekuatan mekanik dan fleksibilitas lapisan.
Kontrol kelembapan: HEC memiliki retensi air yang baik dan dapat melepaskan kelembapan secara perlahan selama proses pengeringan lapisan, memperpanjang waktu pembentukan film, memungkinkan pembentukan lapisan lebih merata, serta mengurangi retak dan penyusutan akibat kecepatan pengeringan yang terlalu cepat.
Pengaturan tegangan permukaan: HEC dapat secara efektif mengurangi tegangan permukaan lapisan berbahan dasar air, mendorong pembasahan dan penyebaran lapisan pada permukaan substrat, serta meningkatkan keseragaman dan kerataan lapisan.
3. Mekanisme HEC dalam meningkatkan daya rekat pada pelapis berbahan dasar air
HEC juga dapat meningkatkan daya rekat lapisan berbahan dasar air secara signifikan, yang terutama tercermin dalam aspek berikut:
Peningkatan antarmuka: Distribusi HEC yang seragam dalam lapisan dapat meningkatkan area kontak antara lapisan dan permukaan substrat dan meningkatkan kekuatan ikatan antarmuka. Rantai molekulnya dapat bertautan dengan bagian kecil permukaan substrat yang cekung dan cembung untuk meningkatkan daya rekat fisik.
Kompatibilitas kimia: HEC adalah polimer non-ionik dengan kompatibilitas kimia yang baik dengan berbagai substrat (seperti logam, kayu, plastik, dll.), dan tidak mudah menimbulkan reaksi kimia atau masalah kompatibilitas antarmuka, sehingga meningkatkan daya rekat.
Efek plastisisasi: HEC dapat memainkan peran plastisisasi tertentu dalam proses pengeringan lapisan, membuat lapisan lebih fleksibel, sehingga dapat lebih beradaptasi dengan deformasi kecil dan ekspansi termal serta kontraksi permukaan substrat, dan mengurangi pengelupasan dan retak. dari lapisan tersebut.
4. Contoh penerapan dan efek HEC
Dalam aplikasi praktis, HEC banyak digunakan dalam berbagai jenis formulasi pelapis berbahan dasar air, seperti pelapis arsitektur berbahan dasar air, pelapis kayu berbahan dasar air, pelapis industri berbahan dasar air, dll. Dengan menambahkan HEC dalam jumlah yang sesuai, konstruksi kinerja pelapisan dan kualitas film pelapis akhir dapat ditingkatkan secara signifikan.
Pelapis arsitektur berbahan dasar air: Pada cat dinding berbahan dasar air dan cat dinding eksterior, penambahan HEC dapat secara efektif meningkatkan kinerja penggulungan dan penyikatan lapisan, membuat lapisan lebih mudah diaplikasikan dan lapisan film lebih seragam dan halus. Pada saat yang sama, retensi air HEC juga dapat mencegah retaknya lapisan film akibat pengeringan yang terlalu cepat.
Cat kayu berbahan dasar air: Pada cat kayu berbahan dasar air, sifat pengental dan pembentuk film HEC membantu meningkatkan transparansi dan kerataan lapisan film cat, menjadikan permukaan kayu lebih indah dan alami. Selain itu, HEC dapat meningkatkan ketahanan air dan ketahanan kimia pada film pelapis serta meningkatkan efek perlindungan kayu.
Pelapis industri berbahan dasar air: Pada pelapis logam berbahan dasar air dan pelapis anti korosi, peningkatan daya rekat HEC memungkinkan lapisan film melekat lebih baik pada permukaan logam, sehingga meningkatkan kinerja anti korosi dan masa pakai.
Sebagai aditif fungsional yang penting, hidroksietil selulosa (HEC) secara signifikan meningkatkan kinerja pelapisan secara keseluruhan pada pelapis berbahan dasar air dengan meningkatkan sifat pembentuk film dan daya rekat. Efek penebalan, retensi air, pembentukan film, dan peningkatan antarmuka memungkinkan pelapis berbahan dasar air bekerja dengan baik dalam berbagai skenario aplikasi, sehingga memenuhi permintaan pasar akan pelapis berkinerja tinggi dan ramah lingkungan. Di masa depan, dengan peningkatan berkelanjutan dalam persyaratan perlindungan lingkungan dan kinerja, prospek penerapan HEC pada pelapis berbasis air akan lebih luas.
Waktu posting: 12 Juli-2024