Watergedragen coatings worden steeds belangrijker in de moderne coatingsmarkt vanwege hun milieuvriendelijke eigenschappen en de lage uitstoot van vluchtige organische stoffen (VOS). Vergeleken met traditionele coatings op oplosmiddelbasis worden watergedragen coatings echter vaak geconfronteerd met uitdagingen op het gebied van filmvorming en hechting. Om deze problemen aan te pakken, worden gewoonlijk enkele functionele additieven aan de formulering toegevoegd. Hydroxyethylcellulose (HEC) is een van de veelgebruikte verdikkingsmiddelen en functionele additieven, die een belangrijke rol speelt bij het verbeteren van de filmvorming en hechting van watergedragen coatings.
1. Basiseigenschappen van hydroxyethylcellulose (HEC)
HEC is een niet-ionisch, in water oplosbaar polymeer verkregen door chemische modificatie van natuurlijke cellulose. De moleculaire structuur bevat een groot aantal hydroxyethylgroepen, waardoor het goede wateroplosbaarheid en filmvormende eigenschappen heeft. De belangrijkste kenmerken van HEC zijn onder meer:
Verdikkend effect: HEC kan de viscositeit van watergedragen coatings effectief verhogen, waardoor ze een betere reologie en stabiliteit krijgen tijdens het coaten.
Filmvormende eigenschap: HEC kan tijdens het droogproces van de coating een uniforme film vormen, waardoor de fysieke eigenschappen van de coating worden verbeterd.
Compatibiliteit: HEC is goed compatibel met een verscheidenheid aan harsen en pigmenten op waterbasis en is niet gevoelig voor instabiliteit of gelaagdheid van de formule.
2. Mechanisme van HEC bij het verbeteren van filmvormende eigenschappen in coatings op waterbasis
HEC kan de filmvormende eigenschappen in coatings op waterbasis aanzienlijk verbeteren, voornamelijk vanwege de unieke moleculaire structuur en fysische en chemische eigenschappen.
Fysieke verknoping van moleculaire ketens: HEC-molecuulketens zijn lang en flexibel. Tijdens het droogproces van de coating kunnen deze moleculaire ketens met elkaar verstrengelen en een fysiek vernettingsnetwerk vormen, waardoor de mechanische sterkte en flexibiliteit van de coating toenemen.
Vochtbeheersing: HEC heeft een goede waterretentie en kan langzaam vocht afgeven tijdens het droogproces van de coating, waardoor de filmvormingstijd wordt verlengd, waardoor de coating gelijkmatiger kan worden gevormd en scheuren en krimp als gevolg van een te hoge droogsnelheid worden verminderd.
Oppervlaktespanningsregulering: HEC kan de oppervlaktespanning van coatings op waterbasis effectief verminderen, de bevochtiging en verspreiding van coatings op het oppervlak van het substraat bevorderen en de uniformiteit en vlakheid van de coating verbeteren.
3. Mechanisme van HEC ter verbetering van de hechting in coatings op waterbasis
HEC kan ook de hechting van coatings op waterbasis aanzienlijk verbeteren, wat vooral tot uiting komt in de volgende aspecten:
Interfaceverbetering: De uniforme verdeling van HEC in de coating kan het contactoppervlak tussen de coating en het substraatoppervlak vergroten en de grensvlakhechtkracht vergroten. De moleculaire keten kan in elkaar grijpen met de kleine concave en convexe delen van het substraatoppervlak om de fysieke hechting te verbeteren.
Chemische compatibiliteit: HEC is een niet-ionisch polymeer met goede chemische compatibiliteit met een verscheidenheid aan substraten (zoals metaal, hout, plastic, enz.) en het is niet gemakkelijk om chemische reacties of problemen met grensvlakcompatibiliteit te veroorzaken, waardoor de hechting wordt verbeterd.
Weekmakend effect: HEC kan een bepaalde weekmakende rol spelen in het droogproces van de coating, waardoor de coating flexibeler wordt, zodat deze zich beter kan aanpassen aan de kleine vervorming en thermische uitzetting en samentrekking van het substraatoppervlak, en het afpellen en barsten kan verminderen van de coating.
4. Toepassingsvoorbeelden en effecten van HEC
In praktische toepassingen wordt HEC veel gebruikt in verschillende soorten coatingformuleringen op waterbasis, zoals architecturale coatings op waterbasis, houtcoatings op waterbasis, industriële coatings op waterbasis, enz. Door een geschikte hoeveelheid HEC toe te voegen, kan de constructie de prestaties van de coating en de kwaliteit van de uiteindelijke coatingfilm kunnen aanzienlijk worden verbeterd.
Watergebaseerde architecturale coatings: In watergedragen muurverven en buitenmuurverven kan het toevoegen van HEC de rol- en borstelprestaties van de coating effectief verbeteren, waardoor de coating gemakkelijker aan te brengen is en de coatingfilm uniformer en gladder wordt. Tegelijkertijd kan de waterretentie van HEC ook scheuren in de coatingfilm voorkomen die veroorzaakt worden door te snel drogen.
Watergedragen houtverf: Bij watergedragen houtverf helpen de verdikkende en filmvormende eigenschappen van HEC de transparantie en vlakheid van de verffilm te verbeteren, waardoor het houtoppervlak mooier en natuurlijker wordt. Bovendien kan HEC de waterbestendigheid en chemische bestendigheid van de coatingfilm verbeteren en de beschermende werking van hout verbeteren.
Industriële coatings op waterbasis: Bij metaalcoatings op waterbasis en corrosiewerende coatings zorgt de verbeterde hechting van HEC ervoor dat de coatingfilm beter hecht aan het metalen oppervlak, waardoor de corrosiewerende prestaties en de levensduur worden verbeterd.
Als belangrijk functioneel additief verbetert hydroxyethylcellulose (HEC) de algehele prestaties van de coating in coatings op waterbasis aanzienlijk door de filmvormende eigenschappen en hechting te verbeteren. Dankzij de verdikkings-, waterretentie-, filmvormende en interfaceverbeterende effecten kunnen coatings op waterbasis goed presteren in verschillende toepassingsscenario's, waardoor wordt voldaan aan de marktvraag naar hoogwaardige, milieuvriendelijke coatings. In de toekomst zullen, met de voortdurende verbetering van de eisen op het gebied van milieubescherming en prestatie, de toepassingsmogelijkheden van HEC in coatings op waterbasis breder zijn.
Posttijd: 12 juli 2024