Powłoki wodorozcieńczalne zyskują coraz większe znaczenie na rynku nowoczesnych powłok ze względu na ich właściwości przyjazne dla środowiska i niską emisję lotnych związków organicznych (LZO). Jednakże w porównaniu z tradycyjnymi powłokami na bazie rozpuszczalników, powłoki wodorozcieńczalne często napotykają wyzwania w zakresie tworzenia powłoki i przyczepności. Aby rozwiązać te problemy, do preparatu zwykle dodaje się pewne dodatki funkcjonalne. Hydroksyetyloceluloza (HEC) jest jednym z powszechnie stosowanych zagęszczaczy i dodatków funkcjonalnych, który odgrywa ważną rolę w poprawie błonotwórczości i przyczepności powłok wodorozcieńczalnych.
1. Podstawowe właściwości hydroksyetylocelulozy (HEC)
HEC to niejonowy, rozpuszczalny w wodzie polimer otrzymywany w wyniku chemicznej modyfikacji naturalnej celulozy. Jego struktura molekularna zawiera dużą liczbę grup hydroksyetylowych, co sprawia, że ma dobrą rozpuszczalność w wodzie i właściwości błonotwórcze. Główne cechy HEC obejmują:
Efekt zagęszczania: HEC może skutecznie zwiększać lepkość powłok wodorozcieńczalnych, zapewniając im lepszą reologię i stabilność podczas powlekania.
Właściwość błonotwórcza: HEC może tworzyć jednolitą błonę podczas procesu suszenia powłoki, poprawiając właściwości fizyczne powłoki.
Zgodność: HEC ma dobrą kompatybilność z różnymi żywicami i pigmentami na bazie wody i nie jest podatny na niestabilność formuły ani rozwarstwienie.
2. Mechanizm HEC w zwiększaniu właściwości błonotwórczych powłok wodorozcieńczalnych
HEC może znacząco poprawić właściwości błonotwórcze powłok wodorozcieńczalnych, głównie ze względu na swoją unikalną strukturę molekularną oraz właściwości fizyczne i chemiczne.
Fizyczne sieciowanie łańcuchów molekularnych: Łańcuchy molekularne HEC są długie i elastyczne. Podczas procesu suszenia powłoki te łańcuchy molekularne mogą splatać się ze sobą, tworząc fizyczną sieć sieciującą, zwiększając wytrzymałość mechaniczną i elastyczność powłoki.
Kontrola wilgoci: HEC dobrze zatrzymuje wodę i może powoli uwalniać wilgoć podczas procesu suszenia powłoki, wydłużając czas tworzenia filmu, umożliwiając bardziej równomierne formowanie się powłoki oraz zmniejszając pękanie i skurcz spowodowany zbyt dużą szybkością suszenia.
Regulacja napięcia powierzchniowego: HEC może skutecznie zmniejszać napięcie powierzchniowe powłok na bazie wody, sprzyjać zwilżaniu i rozprowadzaniu powłok na powierzchni podłoża oraz poprawiać jednorodność i płaskość powłoki.
3. Mechanizm HEC w zwiększaniu przyczepności powłok wodorozcieńczalnych
HEC może także znacznie poprawić przyczepność powłok na bazie wody, co przekłada się głównie na następujące aspekty:
Wzmocnienie granicy faz: Równomierny rozkład HEC w powłoce może zwiększyć powierzchnię styku pomiędzy powłoką a powierzchnią podłoża i zwiększyć siłę wiązania międzyfazowego. Jego łańcuch molekularny może łączyć się z drobnymi wklęsłymi i wypukłymi częściami powierzchni podłoża, poprawiając przyczepność fizyczną.
Zgodność chemiczna: HEC to niejonowy polimer o dobrej kompatybilności chemicznej z różnymi podłożami (takimi jak metal, drewno, plastik itp.) i niełatwo wywołać reakcje chemiczne lub problemy ze zgodnością międzyfazową, poprawiając w ten sposób przyczepność.
Efekt plastyfikujący: HEC może odgrywać pewną rolę plastyfikującą w procesie suszenia powłoki, czyniąc powłokę bardziej elastyczną, dzięki czemu może lepiej dostosować się do drobnych odkształceń oraz rozszerzalności cieplnej i skurczu powierzchni podłoża oraz zmniejszyć łuszczenie się i pękanie powłoki.
4. Przykłady zastosowań i efekty HEC
W zastosowaniach praktycznych HEC jest szeroko stosowany w różnego rodzaju preparatach powłok na bazie wody, takich jak wodne powłoki architektoniczne, wodne powłoki do drewna, wodne powłoki przemysłowe itp. Dodanie odpowiedniej ilości HEC umożliwia konstrukcję wydajność powłoki i jakość końcowej warstwy powłoki można znacznie poprawić.
Wodne powłoki architektoniczne: W wodnych farbach ściennych i zewnętrznych farbach ściennych dodanie HEC może skutecznie poprawić właściwości wałkowania i szczotkowania powłoki, ułatwiając nakładanie powłoki, a warstwę powłoki bardziej jednolitą i gładką. Jednocześnie zatrzymywanie wody przez HEC może również zapobiegać pęknięciom powłoki powłokowej spowodowanym zbyt szybkim suszeniem.
Wodna farba do drewna: W przypadku wodnych farb do drewna właściwości zagęszczające i tworzące powłokę HEC pomagają poprawić przezroczystość i płaskość powłoki farby, dzięki czemu powierzchnia drewna staje się piękniejsza i bardziej naturalna. Ponadto HEC może zwiększyć wodoodporność i odporność chemiczną powłoki powłokowej oraz poprawić działanie ochronne drewna.
Powłoki przemysłowe na bazie wody: W wodnych powłokach metalowych i powłokach antykorozyjnych zwiększenie przyczepności HEC pozwala warstwie powłoki lepiej przylegać do powierzchni metalu, poprawiając działanie antykorozyjne i żywotność.
Jako ważny dodatek funkcjonalny, hydroksyetyloceluloza (HEC) znacząco poprawia ogólną wydajność powłoki w powłokach na bazie wody poprzez poprawę właściwości błonotwórczych i przyczepności. Jego działanie zagęszczające, zatrzymujące wodę, tworzące film i wzmacniające granicę międzyfazową sprawia, że powłoki na bazie wody dobrze sprawdzają się w różnych scenariuszach zastosowań, spełniając w ten sposób zapotrzebowanie rynku na wysokowydajne, przyjazne dla środowiska powłoki. W przyszłości, wraz z ciągłym doskonaleniem wymagań dotyczących ochrony środowiska i wydajności, perspektywy zastosowania HEC w powłokach wodorozcieńczalnych będą szersze.
Czas publikacji: 12 lipca 2024 r