HPMC (hidroxipropilmetilcelulose) é um aditivo altamente eficiente e amplamente utilizado na formulação de revestimentos e tintas. Uma de suas principais funções é aprimorar o controle de viscosidade, o que não só melhora a reologia de revestimentos e tintas, mas também melhora o desempenho de construção e a qualidade final do filme.
1. Propriedades básicas do HPMC
HPMC é um éter de celulose não iônico com boa solubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos. Pode dissolver-se e formar uma solução coloidal estável em diferentes temperaturas e valores de pH. O principal mecanismo de ação do HPMC é formar uma estrutura de rede através de ligações de hidrogênio intermoleculares e forças de van der Waals, afetando assim as propriedades reológicas de revestimentos ou tintas. Sua viscosidade muda com alterações de concentração, temperatura, taxa de cisalhamento e outros fatores, o que faz com que sua aplicação em revestimentos e tintas possua grande espaço de ajuste.
2. Função do HPMC em revestimentos e tintas
Ajuste de viscosidade: A principal função do HPMC é ajustar a viscosidade do sistema. Em revestimentos e tintas, a viscosidade é um parâmetro importante que afeta diretamente a construção, o nivelamento e o efeito de película final do material. HPMC pode controlar com precisão a viscosidade do revestimento alterando a estrutura molecular ou concentração, garantindo a estabilidade e operabilidade do revestimento durante o armazenamento, transporte e construção.
Controle reológico: HPMC confere ao revestimento ou tinta boas propriedades reológicas, de forma que mantém alta viscosidade quando estático para evitar sedimentação, podendo reduzir a viscosidade sob cisalhamento, facilitando a aplicação. Esta tixotropia é essencial para o desempenho construtivo de revestimentos e tintas, especialmente quando pulverizados, escovados ou laminados, o que ajuda a obter um revestimento uniforme e liso.
Desempenho anti-flacidez: Quando revestimentos ou tintas são aplicados em superfícies verticais, muitas vezes ocorre flacidez, ou seja, o revestimento flui sob a ação da gravidade, resultando em espessura irregular do filme e até mesmo marcas de fluxo. HPMC suprime eficazmente o fenómeno de flacidez, aumentando a viscosidade e a tixotropia do sistema, garantindo a estabilidade do revestimento quando aplicado em superfícies verticais.
Efeito anti-sedimentação: Em revestimentos com mais pigmentos ou cargas, os pigmentos ou cargas são propensos à sedimentação, afetando a uniformidade do revestimento. HPMC retarda a taxa de sedimentação de partículas sólidas aumentando a viscosidade do sistema. Ao mesmo tempo, mantém seu estado de suspensão na tinta interagindo com as partículas de pigmento, garantindo que a tinta fique uniforme e consistente durante o processo de construção.
Melhorar a estabilidade de armazenamento: Durante o armazenamento a longo prazo, a tinta é propensa a estratificação, coagulação ou sedimentação. A adição de HPMC pode efetivamente melhorar a estabilidade de armazenamento da tinta, manter a uniformidade e a viscosidade da tinta, prolongando assim sua vida útil e evitando a degradação da qualidade do produto causada pelo armazenamento inadequado.
3. Fatores que afetam o controle de viscosidade por HPMC
Concentração: A concentração de HPMC é um fator direto que afeta a viscosidade da tinta ou tinta. À medida que a concentração de HPMC aumenta, a viscosidade do sistema aumentará significativamente. Para revestimentos que exigem maior viscosidade, aumentar adequadamente a quantidade de HPMC pode atingir o nível de viscosidade ideal. Contudo, uma concentração demasiado elevada também pode tornar o sistema demasiado viscoso e afectar o desempenho da construção. Portanto, é necessário controlar com precisão a quantidade de HPMC adicionada de acordo com o cenário específico de aplicação e os requisitos de construção.
Peso molecular: O peso molecular do HPMC também é um fator importante que afeta a viscosidade. HPMC com alto peso molecular forma uma estrutura de rede mais densa na solução, o que pode aumentar significativamente a viscosidade do revestimento; enquanto HPMC com baixo peso molecular apresenta menor viscosidade. Ao selecionar HPMC com diferentes pesos moleculares, a viscosidade do revestimento ou tinta pode ser ajustada para atender a diferentes requisitos de construção.
Temperatura: A viscosidade do HPMC diminui com o aumento da temperatura. Portanto, ao construir em um ambiente de alta temperatura, é necessário selecionar variedades de HPMC com melhor resistência a altas temperaturas ou aumentar adequadamente sua dosagem para garantir o desempenho de construção e a qualidade do filme do revestimento sob condições de alta temperatura.
Valor de pH: HPMC é estável em uma ampla faixa de pH, mas condições extremas de ácidos e álcalis afetarão sua estabilidade de viscosidade. Em um ambiente ácido ou alcalino forte, o HPMC pode degradar-se ou falhar, resultando numa diminuição da viscosidade. Portanto, ao projetar a fórmula, certifique-se de que o valor do pH do sistema seja moderado para manter o efeito de controle de viscosidade do HPMC.
Taxa de cisalhamento: HPMC é um espessante de afinamento de cisalhamento, ou seja, sua viscosidade será significativamente reduzida em altas taxas de cisalhamento. Esta propriedade é muito importante no processo de construção do revestimento, pois ao escovar, rolar ou pulverizar, o revestimento é submetido a uma grande força de cisalhamento, e o HPMC pode melhorar o desempenho da construção reduzindo a viscosidade. Após a conclusão da construção, a força de cisalhamento desaparece e o HPMC pode restaurar a viscosidade do revestimento para garantir a uniformidade e espessura do filme de revestimento.
4. Aplicação de HPMC em diferentes sistemas de revestimento
Revestimentos à base de água: HPMC é amplamente utilizado em revestimentos à base de água. Não só pode ser usado como espessante, mas também como auxiliar de formação de filme e estabilizante. Em sistemas à base de água, o HPMC pode efetivamente aumentar a viscosidade do revestimento, melhorar sua reologia e nivelamento e prevenir sedimentação e flacidez. Ao mesmo tempo, também pode melhorar a resistência à água e à abrasão do filme de revestimento e prolongar a vida útil do revestimento.
Revestimentos à base de solvente: Embora o HPMC seja relativamente menos utilizado em revestimentos à base de solvente, ele ainda pode ser usado como espessante e auxiliar de nivelamento. Especialmente em revestimentos de compostos orgânicos de baixa volatilidade (VOC), o HPMC pode fornecer o controle de viscosidade e o ajuste de reologia necessários, reduzindo assim o uso de solventes e atendendo aos requisitos de proteção ambiental.
Revestimentos em pó: Em revestimentos em pó, o HPMC pode ser usado como aglutinante e espessante para melhorar a fluidez e as propriedades de formação de filme, aumentando a viscosidade do pó. HPMC pode garantir que o revestimento em pó não seja fácil de voar durante o processo de construção, ao mesmo tempo que melhora a uniformidade e a densidade do filme de revestimento.
HPMC alcança excelente controle de viscosidade em revestimentos e tintas através de suas propriedades físicas e químicas exclusivas. Ele pode não apenas ajustar com precisão a viscosidade do sistema, mas também melhorar a reologia do revestimento, melhorar as propriedades anti-flacidez e anti-sedimentação e melhorar a estabilidade de armazenamento. De acordo com diferentes sistemas de revestimento e requisitos de construção, ajustando a concentração, peso molecular, temperatura, valor de pH e outros fatores do HPMC, a viscosidade pode ser controlada com precisão, melhorando assim a construção do revestimento e a qualidade final do revestimento.
Horário da postagem: 14 de setembro de 2024