1. Introduksjon
Hydroksypropylmetylcellulose (HPMC) er en vannløselig polymer som er mye brukt i belegg, byggematerialer, legemidler og andre felt. I beleggindustrien brukes HPMC ikke bare som fortykningsmiddel, stabilisator og filmdanner, men også som et svært effektivt dispergeringsmiddel. Dens hovedfunksjoner i belegg inkluderer å forbedre stabiliteten til belegg, forbedre reologi, forbedre konstruksjonsytelsen og kvaliteten på det endelige belegget.
2. Strukturelle egenskaper ved HPMC
Den molekylære strukturen til HPMC består av et celluloseskjelett og hydroksypropyl- og metylsubstituenter. Dens spesielle struktur gir HPMC-løselighet i vann og evnen til å danne en viskoelastisk løsning i vandig løsning. HPMC interagerer med løsemiddelmolekyler gjennom hydrogenbinding og van der Waals-krefter, og løses derved opp i vann og danner et stabilt dispersjonssystem.
Molekylvekten og substitusjonsgraden (DS) til HPMC påvirker dets løselighet og viskositet. Generelt sett øker høyere molekylvekt og substitusjonsgrad viskositeten og oppløsningstiden til HPMC. Disse egenskapene er avgjørende for funksjonen til HPMC som et beleggdispergeringsmiddel.
3. Rollen til HPMC i belegg
3.1 Forbedring av pigmentdispergerbarhet
HPMC brukes hovedsakelig for å forbedre dispergerbarheten til pigmenter i belegg. I produksjonsprosessen av belegg er agglomerering av pigmentpartikler et vanlig problem, noe som fører til ujevne og ustabile belegg, noe som påvirker beleggets glans og fargeensartethet. HPMC-dispergeringsmidler spiller en rolle i følgende aspekter:
Elektrostatisk frastøtning: Løsningen dannet ved at HPMC løses opp i vann har høy overflateaktivitet og kan adsorberes på overflaten av pigmentpartikler for å gjøre dem ladet. Denne elektrostatiske frastøtingen skiller pigmentpartiklene fra hverandre og reduserer agglomerering.
Sterisk hindringseffekt: Polymerkjeden til HPMC kan danne et beskyttende lag på overflaten av pigmentpartikler, øke den romlige avstanden mellom partikler og dermed hemme den gjensidige tiltrekningen og agglomerasjonen mellom partikler.
Stabiliseringseffekt: HPMC kombineres med vannmolekyler gjennom hydrogenbindinger for å danne et stabilt løsningssystem, hindre pigmentpartikler i å sette seg i systemet, og forbedre stabiliteten til belegget.
3.2 Forbedring av reologi
En annen viktig funksjon til HPMC er å forbedre reologien til belegg, det vil si flyt- og deformasjonsegenskapene til belegg. De gode reologiske egenskapene til belegget hjelper det å ha god smørbarhet og utjevning under byggeprosessen, og danner en jevn beleggfilm. HPMC påvirker de reologiske egenskapene til belegget gjennom følgende mekanismer:
Viskoelastisitetsforbedring: Polymerkjedenettverksstrukturen dannet av HPMC i vann gir løsningen en viss viskoelastisitet. Denne viskoelastisiteten kan justere flytoppførselen til belegget, slik at det har en passende viskositet ved børsting, og reduserer henging og drypp.
Skjærfortynning: HPMC-løsninger viser vanligvis skjærfortynnende egenskaper, det vil si at de har høyere viskositet ved lave skjærhastigheter og lavere viskositet ved høye skjærhastigheter. Denne egenskapen gjør at belegget har bedre stabilitet i statisk tilstand og lett å spre under konstruksjon.
Tixotropi: Noen HPMC-løsninger viser også tiksotropi, det vil si at viskositeten gjenopprettes i hvile, noe som er spesielt viktig for å redusere henging og drypp av belegget.
3.3 Forbedring av beleggsytelsen
HPMC har ikke bare en viktig innflytelse på ytelsen til belegget under konstruksjon, men forbedrer også kvaliteten på det endelige belegget betydelig. HPMC forbedrer ytelsen til belegg i følgende aspekter:
Beleggets flathet: HPMC forbedrer reologien til belegget, forbedrer smørbarheten og utjevningen av belegget, og gjør belegget jevnere og mer jevnt.
Vannbestandighet og værbestandighet: HPMC danner en tett nettverksstruktur i belegget, som øker beleggets vannmotstand og antialdringsevne, og forbedrer beleggets værbestandighet.
Vedheft: HPMC forbedrer beleggets vedheft, slik at belegget kan festes mer fast til overflaten av underlaget, og forbedrer beleggets holdbarhet.
4. Brukseksempler på HPMC
4.1 Arkitektoniske belegg
I arkitektoniske belegg brukes HPMC for å forbedre spredningen av pigmenter og reologien til belegg, spesielt for vannbaserte belegg. HPMC forbedrer beleggets stabilitet og konstruksjonsytelse, slik at belegget får bedre utjevning og vedheft på veggen, og forhindrer at filmen henger og ujevnt belegg.
4.2 Industribelegg
HPMC er også mye brukt i industrielle malinger. Det forbedrer ikke bare spredningsevnen til pigmenter, men forbedrer også konstruksjonsytelsen til belegg, noe som gjør beleggfilmen mer adherent til metall, plast og andre underlag, og den dannede beleggfilmen mer holdbar.
4.3 Andre belegg
HPMC brukes også i ulike spesialbelegg, som brannhemmende belegg, anti-korrosjonsbelegg osv. Dens rolle i disse beleggene er hovedsakelig å forbedre stabiliteten til beleggene og beleggfilmens ytelse, slik at beleggene har god ytelse i ulike komplekse miljøer.
Som et beleggdispergeringsmiddel spiller HPMC en viktig rolle i å forbedre dispergerbarheten til pigmenter, forbedre reologien til belegg og forbedre ytelsen til beleggfilmer. Den unike strukturen og funksjonen gir den et bredt spekter av bruksmuligheter i malingsindustrien. Med utviklingen av beleggteknologi vil bruken av HPMC fortsette å utvide seg, og gi flere muligheter for forbedring og innovasjon av beleggsytelsen.
Innleggstid: 25. juni 2024