1. Introdução
A hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) é um polímero solúvel em água amplamente utilizado em revestimentos, materiais de construção, produtos farmacêuticos e outros campos. Na indústria de revestimentos, o HPMC não é usado apenas como espessante, estabilizante e formador de filme, mas também como dispersante altamente eficiente. Suas principais funções em revestimentos incluem melhorar a estabilidade dos revestimentos, melhorar a reologia, melhorar o desempenho da construção e a qualidade do revestimento final.
2. Características estruturais do HPMC
A estrutura molecular do HPMC consiste em um esqueleto de celulose e substituintes hidroxipropil e metil. Sua estrutura especial confere ao HPMC solubilidade em água e a capacidade de formar uma solução viscoelástica em solução aquosa. HPMC interage com moléculas de solvente através de ligações de hidrogênio e forças de van der Waals, dissolvendo-se assim em água e formando um sistema de dispersão estável.
O peso molecular e o grau de substituição (DS) do HPMC afetam sua solubilidade e viscosidade. De modo geral, maior peso molecular e grau de substituição aumentam a viscosidade e o tempo de dissolução do HPMC. Estas características são cruciais para a função do HPMC como dispersante de revestimento.
3. O papel do HPMC nos revestimentos
3.1 Melhorando a dispersibilidade do pigmento
HPMC é usado principalmente para melhorar a dispersibilidade de pigmentos em revestimentos. No processo produtivo de revestimentos, a aglomeração de partículas de pigmentos é um problema comum, que leva a revestimentos irregulares e instáveis, afetando o brilho e a uniformidade da cor do revestimento. Os dispersantes HPMC desempenham um papel nos seguintes aspectos:
Repulsão eletrostática: A solução formada pela dissolução de HPMC em água tem alta atividade superficial e pode ser adsorvida na superfície das partículas de pigmento para torná-las carregadas. Esta repulsão eletrostática separa as partículas de pigmento umas das outras e reduz a aglomeração.
Efeito de impedimento estérico: A cadeia polimérica do HPMC pode formar uma camada protetora na superfície das partículas de pigmento, aumentar a distância espacial entre as partículas e, assim, inibir a atração mútua e a aglomeração entre as partículas.
Efeito de estabilização: HPMC combina-se com moléculas de água através de ligações de hidrogênio para formar um sistema de solução estável, evitar que partículas de pigmento se assentem no sistema e melhorar a estabilidade do revestimento.
3.2 Melhorando a reologia
Outra função importante do HPMC é melhorar a reologia dos revestimentos, ou seja, as características de fluxo e deformação dos revestimentos. As boas propriedades reológicas do revestimento ajudam-no a ter boa espalhabilidade e nivelamento durante o processo de construção, formando um filme de revestimento uniforme. HPMC afeta as propriedades reológicas do revestimento através dos seguintes mecanismos:
Melhoria da viscoelasticidade: A estrutura da rede da cadeia polimérica formada por HPMC em água confere à solução uma certa viscoelasticidade. Essa viscoelasticidade pode ajustar o comportamento do fluxo do revestimento, para que ele tenha uma viscosidade adequada na escovação, reduzindo a flacidez e o gotejamento.
Afinamento por cisalhamento: As soluções de HPMC geralmente apresentam propriedades de afinamento por cisalhamento, ou seja, apresentam maior viscosidade em baixas taxas de cisalhamento e menor viscosidade em altas taxas de cisalhamento. Esta propriedade faz com que o revestimento tenha melhor estabilidade em estado estático e fácil de espalhar durante a construção.
Tixotropia: Algumas soluções de HPMC também apresentam tixotropia, ou seja, a viscosidade é restaurada em repouso, o que é particularmente importante para reduzir a flacidez e o gotejamento do revestimento.
3.3 Melhorando o desempenho do revestimento
O HPMC não só tem uma influência importante no desempenho do revestimento durante a construção, mas também melhora significativamente a qualidade do revestimento final. HPMC melhora o desempenho dos revestimentos nos seguintes aspectos:
Planicidade do revestimento: HPMC melhora a reologia do revestimento, aumenta a espalhabilidade e o nivelamento do revestimento e torna o revestimento mais liso e uniforme.
Resistência à água e resistência às intempéries: HPMC forma uma estrutura de rede densa no revestimento, o que aumenta a resistência à água e a capacidade antienvelhecimento do revestimento, e melhora a resistência às intempéries do revestimento.
Adesão: HPMC aumenta a adesão do revestimento, para que o revestimento possa ser fixado com mais firmeza à superfície do substrato e melhora a durabilidade do revestimento.
4. Exemplos de aplicação de HPMC
4.1 Revestimentos arquitetônicos
Em revestimentos arquitetônicos, o HPMC é utilizado para melhorar a dispersão de pigmentos e a reologia dos revestimentos, especialmente para revestimentos à base de água. O HPMC melhora a estabilidade e o desempenho construtivo do revestimento, para que o revestimento tenha melhor nivelamento e aderência à parede, além de evitar que o filme ceda e apresente revestimento irregular.
4.2 Revestimentos industriais
HPMC também é amplamente utilizado em revestimentos industriais. Não só melhora a dispersibilidade dos pigmentos, mas também melhora o desempenho de construção dos revestimentos, tornando o filme de revestimento mais aderente ao metal, plástico e outros substratos, e o filme de revestimento formado mais durável.
4.3 Outros revestimentos
HPMC também é usado em vários revestimentos especiais, como revestimentos retardantes de fogo, revestimentos anticorrosivos, etc. Seu papel nesses revestimentos é principalmente melhorar a estabilidade dos revestimentos e o desempenho do filme de revestimento, para que os revestimentos tenham um bom desempenho em vários ambientes complexos.
Como dispersante de revestimento, o HPMC desempenha um papel importante na melhoria da dispersibilidade dos pigmentos, melhorando a reologia dos revestimentos e melhorando o desempenho dos filmes de revestimento. Sua estrutura e função exclusivas proporcionam uma ampla gama de possibilidades de aplicação na indústria de revestimentos. Com o desenvolvimento da tecnologia de revestimento, a aplicação de HPMC continuará a se expandir, proporcionando mais possibilidades para a melhoria e inovação do desempenho do revestimento.
Horário da postagem: 25 de junho de 2024