Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een polymeerverbinding die veel wordt gebruikt in de bouw- en coatingindustrie. Vanwege zijn unieke chemische en fysische eigenschappen kan het de prestaties van coatings effectief verbeteren, vooral wat betreft het verbeteren van de hechting. Bij coatingsystemen is hechting een sleutelfactor om een nauwe verbinding tussen de coating en het substraat te garanderen en de duurzaamheid en levensduur van de coating te verbeteren. Als functioneel additief kan HPMC de hechting in verschillende soorten coatings verbeteren.
1. Basisstructuur en eigenschappen van HPMC
HPMC is een cellulose-veretherd derivaat, dat wordt gevormd door de veretheringsreactie van de hydroxylgroep van het cellulosemolecuul met methyl- en hydroxypropylverbindingen. De moleculaire structuur van HPMC bestaat uit een celluloseskelet en substituenten, en de eigenschappen ervan kunnen worden aangepast door de introductie van verschillende substituenten. Deze moleculaire structuur geeft HPMC uitstekende wateroplosbaarheid, verdikking, adhesie en filmvormende eigenschappen.
De hechtingseigenschappen van HPMC hangen nauw samen met het hydratatievermogen ervan. Wanneer HPMC in water wordt opgelost, absorberen de moleculen water en zwellen op om een gelstructuur met hoge viscositeit te vormen. Deze gel heeft een sterke adsorptie en hechting, kan de poriën op het oppervlak van het substraat vullen, de oppervlaktegladheid en uniformiteit van het substraat vergroten en zo de algehele hechtingsprestaties van de coating verbeteren.
2. Werkingsmechanisme van HPMC in coatings
In de coatingformulering is de belangrijkste rol van HPMC die van verdikkingsmiddel, suspendeermiddel en stabilisator, en deze functies hebben rechtstreeks invloed op de hechting van de coating.
2.1 Verdikkingseffect
HPMC is een effectief verdikkingsmiddel dat de viscositeit van het coatingsysteem aanzienlijk kan verhogen en de coating goede constructieprestaties kan geven. De viscositeit van de coating is een belangrijke factor die de vloeibaarheid, smeerbaarheid en dekkracht op de ondergrond beïnvloedt. Door de hoeveelheid toegevoegde HPMC aan te passen, kunnen coatings met verschillende viscositeiten worden verkregen om aan verschillende constructie-eisen te voldoen. Een juiste coatingviscositeit zorgt ervoor dat de coating gelijkmatig wordt verdeeld over het oppervlak van het substraat en een gladde coatingfilm vormt, waardoor de hechting van de coating wordt verbeterd.
2.2 Opschortings- en stabilisatie-effect
Bij coatings op waterbasis moeten vaste deeltjes zoals pigmenten en vulstoffen gelijkmatig in het coatingsysteem worden verdeeld om sedimentatie en stratificatie te voorkomen. De HPMC-oplossing heeft een uitstekende ophanging en stabiliteit en kan een netwerkstructuur in het coatingsysteem vormen, waardoor vaste deeltjes effectief worden omhuld en ondersteund om ze gelijkmatig te verdelen. Een goede suspensie en stabiliteit kunnen ervoor zorgen dat de coating uniformiteit behoudt tijdens opslag en constructie, de afzetting van pigmenten of vulstoffen verminderen en de uiterlijke kwaliteit en hechting van de coating verbeteren.
2.3 Filmvormend effect
HPMC heeft een sterk filmvormend vermogen en kan tijdens het droogproces van de coating een flexibele film vormen. Deze film kan niet alleen de mechanische sterkte van de coating zelf vergroten, maar ook een overbruggende rol spelen tussen het substraat en de coating. Na HPMC-filmvorming kan het de kleine scheurtjes en oneffenheden op het oppervlak van het substraat opvullen, waardoor het contactoppervlak tussen de coating en het substraat wordt vergroot en de fysieke hechting van de coating wordt verbeterd. Bovendien kunnen de filmvormende prestaties van HPMC scheuren en afbladderen op het oppervlak van de coating effectief verminderen, waardoor de duurzaamheid van de coating verder wordt verbeterd.
3. Toepassing van HPMC in verschillende soorten coatings
Afhankelijk van de verschillende soorten coatings zal het hechtingsverhogende effect van HPMC ook anders zijn. Hieronder volgen voorbeelden van HPMC-toepassingen in verschillende veel voorkomende soorten coatings:
3.1 Coatings op waterbasis
Bij coatings op waterbasis kan HPMC de hechting en constructieprestaties van coatings aanzienlijk verbeteren door meerdere effecten zoals verdikking, suspensie en filmvorming. Omdat HPMC een goede wateroplosbaarheid heeft, kan het snel worden gedispergeerd in coatings op waterbasis om een stabiel oplossingssysteem te vormen. Bovendien kan HPMC ook de waterretentie van coatings op waterbasis verbeteren en scheuren en verminderde hechting als gevolg van overmatig waterverlies tijdens het droogproces voorkomen.
3.2 Droge mortel
HPMC wordt ook veel gebruikt in droge mortel. Droge mortel is een materiaal dat vaak wordt gebruikt bij de decoratie van gebouwen en dat met water wordt gemengd om een coating te vormen. In dit systeem kunnen de verdikkende en filmvormende effecten van HPMC de hechtsterkte van de mortel verbeteren, waardoor deze steviger hecht aan ondergronden zoals muren of vloeren. Bovendien kan de waterretentie-eigenschap van HPMC voorkomen dat het water in de mortel te snel verdampt, waardoor de hechting van de mortel tijdens het opbouwen en drogen wordt gewaarborgd.
3.3 Kleeflagen
In lijmcoatings wordt HPMC gebruikt als tackifier om de hechting van de coating aanzienlijk te verbeteren. De colloïdale structuur die door de oplossing wordt gevormd, kan niet alleen de fysieke hechting tussen de coating en het substraat verbeteren, maar ook de cohesiesterkte van de lijm vergroten, waardoor wordt verzekerd dat de coating een goede hechting behoudt onder verschillende omgevingsomstandigheden.
4. Voordelen van HPMC bij het verbeteren van de hechting
Als functioneel additief in coatings heeft HPMC de volgende voordelen bij het verbeteren van de hechting:
Uitstekende wateroplosbaarheid en compatibiliteit: HPMC kan worden opgelost in een verscheidenheid aan oplosmiddelen en is goed compatibel met andere additieven of ingrediënten zonder nadelige reacties, waardoor de stabiliteit van de coatingprestaties wordt gegarandeerd.
Uitstekende constructieprestaties: HPMC kan de vloeibaarheid en smeerbaarheid van de coating verbeteren, ervoor zorgen dat de coating gelijkmatig op het oppervlak van het substraat wordt bedekt en de hechting ervan verbeteren.
Verbeter de flexibiliteit en duurzaamheid van de coating: Het filmvormende effect van HPMC kan de flexibiliteit van de coating verbeteren, waardoor deze minder snel barst of loslaat bij blootstelling aan kracht of veranderingen in de omgeving, en de levensduur van de coating verlengen.
Milieubescherming: HPMC is een niet-giftig en onschadelijk polymeermateriaal dat voldoet aan de eisen van de moderne coatingindustrie op het gebied van milieubescherming en gezondheid.
Als functioneel additief wordt HPMC gebruikt in coatings, vooral om de hechting te verbeteren. Door zijn verdikking, suspensie, filmvorming en andere functies kan HPMC de hechting van coatings effectief verbeteren en de algehele kwaliteit en duurzaamheid van coatings verbeteren. Met de voortdurende vooruitgang van de coatingtechnologie zullen de toepassingsmogelijkheden van HPMC breder worden en zal het een belangrijke rol blijven spelen in verschillende coatingsystemen.
Posttijd: 18 oktober 2024