I rivestimenti a base acqua stanno diventando sempre più importanti nel moderno mercato dei rivestimenti grazie alle loro proprietà ecocompatibili e alle basse emissioni di composti organici volatili (COV). Tuttavia, rispetto ai tradizionali rivestimenti a base solvente, i rivestimenti a base acqua spesso affrontano sfide in termini di formazione del film e adesione. Per risolvere questi problemi, alla formulazione vengono solitamente aggiunti alcuni additivi funzionali. L'idrossietilcellulosa (HEC) è uno degli addensanti e degli additivi funzionali ampiamente utilizzati, che svolge un ruolo importante nel migliorare la formazione del film e l'adesione dei rivestimenti a base acqua.
1. Proprietà di base dell'idrossietilcellulosa (HEC)
L'HEC è un polimero idrosolubile non ionico ottenuto mediante modifica chimica della cellulosa naturale. La sua struttura molecolare contiene un gran numero di gruppi idrossietilici, che gli conferiscono una buona solubilità in acqua e proprietà filmogene. Le principali caratteristiche dell'HEC includono:
Effetto addensante: l'HEC può aumentare efficacemente la viscosità dei rivestimenti a base acqua, conferendo loro una migliore reologia e stabilità durante il rivestimento.
Proprietà filmogena: HEC può formare una pellicola uniforme durante il processo di essiccazione del rivestimento, migliorando le proprietà fisiche del rivestimento.
Compatibilità: HEC ha una buona compatibilità con una varietà di resine e pigmenti a base acqua e non è soggetto a instabilità o stratificazione della formula.
2. Meccanismo dell'HEC nel migliorare le proprietà filmogene nei rivestimenti a base acqua
L'HEC può migliorare significativamente le proprietà filmogene nei rivestimenti a base acqua, principalmente grazie alla sua struttura molecolare unica e alle proprietà fisiche e chimiche.
Reticolazione fisica delle catene molecolari: le catene molecolari HEC sono lunghe e flessibili. Durante il processo di essiccazione del rivestimento, queste catene molecolari possono impigliarsi tra loro per formare una rete fisica di reticolazione, aumentando la resistenza meccanica e la flessibilità del rivestimento.
Controllo dell'umidità: HEC ha una buona ritenzione idrica e può rilasciare lentamente umidità durante il processo di asciugatura del rivestimento, prolungando il tempo di formazione del film, consentendo una formazione più uniforme del rivestimento e riducendo le crepe e il restringimento causati da una velocità di asciugatura troppo elevata.
Regolazione della tensione superficiale: l'HEC può ridurre efficacemente la tensione superficiale dei rivestimenti a base d'acqua, favorire la bagnatura e la diffusione dei rivestimenti sulla superficie del substrato e migliorare l'uniformità e la planarità del rivestimento.
3. Meccanismo dell'HEC nel migliorare l'adesione nei rivestimenti a base acqua
HEC può anche migliorare significativamente l'adesione dei rivestimenti a base acqua, che si riflette principalmente nei seguenti aspetti:
Miglioramento dell'interfaccia: la distribuzione uniforme di HEC nel rivestimento può aumentare l'area di contatto tra il rivestimento e la superficie del substrato e migliorare la forza di legame interfacciale. La sua catena molecolare può intrecciarsi con le minuscole parti concave e convesse della superficie del substrato per migliorare l'adesione fisica.
Compatibilità chimica: HEC è un polimero non ionico con buona compatibilità chimica con una varietà di substrati (come metallo, legno, plastica, ecc.) e non è facile provocare reazioni chimiche o problemi di compatibilità interfacciale, migliorando così l'adesione.
Effetto plastificante: l'HEC può svolgere un certo ruolo plastificante nel processo di essiccazione del rivestimento, rendendo il rivestimento più flessibile, in modo che possa adattarsi meglio alla minuscola deformazione, all'espansione e contrazione termica della superficie del substrato e ridurre la desquamazione e le screpolature del rivestimento.
4. Esempi di applicazione ed effetti di HEC
Nelle applicazioni pratiche, l'HEC è ampiamente utilizzato in vari tipi di formulazioni di rivestimenti a base d'acqua, come rivestimenti architettonici a base d'acqua, rivestimenti per legno a base d'acqua, rivestimenti industriali a base d'acqua, ecc. Aggiungendo una quantità adeguata di HEC, la costruzione le prestazioni del rivestimento e la qualità della pellicola di rivestimento finale possono essere notevolmente migliorate.
Rivestimenti architettonici a base d'acqua: nelle vernici murali a base acqua e nelle vernici per pareti esterne, l'aggiunta di HEC può migliorare efficacemente le prestazioni di laminazione e spazzolatura del rivestimento, rendendo il rivestimento più facile da applicare e la pellicola di rivestimento più uniforme e liscia. Allo stesso tempo, la ritenzione idrica di HEC può anche prevenire crepe nel film di rivestimento causate da un'essiccazione troppo rapida.
Vernice per legno a base d'acqua: nella vernice per legno a base d'acqua, le proprietà addensanti e filmogene di HEC aiutano a migliorare la trasparenza e la planarità del film di vernice, rendendo la superficie del legno più bella e naturale. Inoltre, HEC può migliorare la resistenza all'acqua e alla resistenza chimica del film di rivestimento e migliorare l'effetto protettivo del legno.
Rivestimenti industriali a base acqua: nei rivestimenti metallici a base acqua e nei rivestimenti anticorrosione, il miglioramento dell'adesione di HEC consente al film di rivestimento di aderire meglio alla superficie metallica, migliorando le prestazioni anticorrosione e la durata.
Essendo un importante additivo funzionale, l'idrossietilcellulosa (HEC) migliora significativamente le prestazioni complessive del rivestimento nei rivestimenti a base acqua migliorando le proprietà filmogene e l'adesione. I suoi effetti di ispessimento, ritenzione d'acqua, formazione di film e miglioramento dell'interfaccia consentono ai rivestimenti a base acqua di funzionare bene in vari scenari applicativi, soddisfacendo così la domanda del mercato di rivestimenti ad alte prestazioni e rispettosi dell'ambiente. In futuro, con il continuo miglioramento della protezione ambientale e dei requisiti prestazionali, le prospettive di applicazione dell’HEC nei rivestimenti a base acqua saranno più ampie.
Orario di pubblicazione: 12 luglio 2024