HPMC(하이드록시프로필 메틸셀룰로오스)는 매우 효율적인 첨가제이며 코팅 및 페인트 제조에 널리 사용됩니다. 주요 기능 중 하나는 점도 제어를 강화하여 코팅과 페인트의 유동성을 향상시킬 뿐만 아니라 시공 성능과 최종 필름 품질도 향상시키는 것입니다.
1. HPMC의 기본특성
HPMC는 우수한 수용성과 유기용매 용해성을 지닌 비이온성 셀룰로오스 에테르입니다. 이는 다양한 온도와 pH 값에서 용해되어 안정적인 콜로이드 용액을 형성할 수 있습니다. HPMC의 주요 작용 메커니즘은 분자간 수소결합과 반데르발스 힘을 통해 네트워크 구조를 형성하여 코팅이나 페인트의 유변학적 특성에 영향을 미치는 것입니다. 농도, 온도, 전단율 및 기타 요인의 변화에 따라 점도가 변하므로 코팅 및 페인트에 적용할 때 조정 공간이 넓습니다.
2. 코팅 및 페인트에서의 HPMC 기능
점도 조정: HPMC의 주요 기능은 시스템의 점도를 조정하는 것입니다. 코팅 및 페인트에서 점도는 재료의 구성, 레벨링 및 최종 필름 효과에 직접적인 영향을 미치는 중요한 매개변수입니다. HPMC는 분자 구조나 농도를 변경하여 코팅의 점도를 정밀하게 제어할 수 있어 보관, 운송 및 시공 중에 코팅의 안정성과 작동성을 보장합니다.
유변학적 제어: HPMC는 코팅이나 페인트에 우수한 유변학적 특성을 부여하므로 정적 상태에서는 높은 점도를 유지하여 침전을 방지하고, 전단 시 점도를 낮추어 도포가 용이합니다. 이러한 요변성은 특히 스프레이, 브러싱 또는 롤링 시 코팅 및 페인트의 구성 성능에 필수적이며 균일하고 매끄러운 코팅을 달성하는 데 도움이 됩니다.
처짐 방지 성능: 수직 표면에 코팅이나 페인트를 도포할 때 처짐이 자주 발생합니다. 즉, 중력의 작용으로 코팅이 흘러 필름 두께가 고르지 않고 흐름 자국이 발생하는 경우가 많습니다. HPMC는 시스템의 점도 및 요변성을 향상시켜 처짐 현상을 효과적으로 억제하고, 수직 표면에 도포 시 코팅의 안정성을 보장합니다.
침강 방지 효과: 안료나 필러가 많은 코팅에서는 안료나 필러가 침전되기 쉬워 코팅의 균일성에 영향을 미칩니다. HPMC는 시스템의 점도를 증가시켜 고체 입자의 침강 속도를 늦춥니다. 동시에 안료 입자와 상호 작용하여 페인트 내 현탁 상태를 유지하여 시공 과정에서 페인트가 균일하고 일관되게 유지됩니다.
저장 안정성 향상: 장기간 보관하는 동안 페인트는 층화, 응고 또는 침전이 발생하기 쉽습니다. HPMC를 첨가하면 페인트의 저장 안정성을 효과적으로 향상시키고 페인트의 균일성과 점도를 유지하여 유효 기간을 연장하고 부적절한 보관으로 인한 제품 품질 저하를 방지할 수 있습니다.
3. HPMC에 의한 점도조절에 영향을 미치는 요인
농도: HPMC의 농도는 페인트나 페인트의 점도에 영향을 미치는 직접적인 요소입니다. HPMC의 농도가 증가하면 시스템의 점도가 크게 증가합니다. 더 높은 점도가 요구되는 코팅의 경우 HPMC 양을 적절하게 늘리면 이상적인 점도 수준을 얻을 수 있습니다. 그러나 농도가 너무 높으면 시스템의 점성이 너무 높아져 건설 성능에 영향을 줄 수도 있습니다. 따라서 특정 적용 시나리오 및 구성 요구 사항에 따라 첨가되는 HPMC의 양을 정확하게 제어할 필요가 있습니다.
분자량: HPMC의 분자량도 점도에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 고분자량 HPMC는 용액 내에서 더 조밀한 네트워크 구조를 형성하여 코팅의 점도를 크게 증가시킬 수 있습니다. 저분자량의 HPMC는 점도가 더 낮습니다. 다양한 분자량의 HPMC를 선택하면 코팅이나 페인트의 점도를 조정하여 다양한 구성 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
온도: HPMC의 점도는 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 따라서 고온 환경에서 시공하는 경우 고온 조건에서 시공 성능과 코팅의 도막 품질을 보장하기 위해 고온 저항성이 더 나은 HPMC 품종을 선택하거나 복용량을 적절하게 늘릴 필요가 있습니다.
pH 값: HPMC는 넓은 pH 범위에서 안정적이지만 극단적인 산 및 알칼리 조건은 점도 안정성에 영향을 미칩니다. 강산이나 강알칼리 환경에서는 HPMC가 분해되거나 파손되어 점도가 저하될 수 있습니다. 따라서 제제를 설계할 때 HPMC의 점도 조절 효과를 유지하기 위해 시스템의 pH 값이 적당한지 확인하십시오.
전단율: HPMC는 전단박화제입니다. 즉, 높은 전단율에서 점도가 크게 감소합니다. 이러한 특성은 코팅 시공 공정에서 매우 중요합니다. 브러싱, 롤링, 스프레이 시 코팅에 큰 전단력이 가해지며, HPMC는 점도를 줄여 시공 성능을 향상시킬 수 있기 때문입니다. 시공이 완료되면 전단력이 사라지고 HPMC는 도막의 점도를 회복시켜 도막의 균일성과 두께를 확보할 수 있습니다.
4. 다양한 코팅 시스템에 HPMC 적용
수성 코팅: HPMC는 수성 코팅에 널리 사용됩니다. 증점제로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 필름 형성 보조제 및 안정제로도 사용할 수 있습니다. 수성 시스템에서 HPMC는 코팅의 점도를 효과적으로 높이고 유변성과 레벨링을 개선하며 침전 및 처짐을 방지할 수 있습니다. 동시에 코팅막의 내수성과 내스크럽성을 향상시키고 코팅의 수명을 연장할 수 있습니다.
용제 기반 코팅: HPMC는 용제 기반 코팅에 상대적으로 덜 사용되지만 여전히 증점제 및 레벨링 보조제로 사용할 수 있습니다. 특히 저휘발성 유기 화합물(VOC) 코팅에서 HPMC는 필요한 점도 제어 및 유변학 조정을 제공하여 용제 사용을 줄이고 환경 보호 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
분체 코팅: 분체 코팅에서 HPMC는 결합제 및 증점제로 사용되어 분체의 점도를 높여 유동성과 필름 형성 특성을 향상시킬 수 있습니다. HPMC는 시공 과정에서 분체 도료가 쉽게 날지 않도록 보장하는 동시에 도막의 균일성과 밀도를 향상시킬 수 있습니다.
HPMC는 고유한 물리적, 화학적 특성을 통해 코팅 및 페인트에서 탁월한 점도 제어를 달성합니다. 이는 시스템의 점도를 정확하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 코팅의 유동성을 개선하고 처짐 방지 및 침전 방지 특성을 향상시키며 저장 안정성을 향상시킵니다. 다양한 코팅 시스템 및 구성 요구 사항에 따라 HPMC의 농도, 분자량, 온도, pH 값 및 기타 요소를 조정하여 점도를 미세하게 제어하여 코팅의 구성 및 최종 코팅 품질을 향상시킬 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 9월 14일