HPMC (hidroxipropil metilceluloza) este un aditiv foarte eficient și este utilizat pe scară largă în formularea vopselelor și acoperirilor. Una dintre funcțiile sale principale este de a îmbunătăți controlul vâscozității, care nu numai că îmbunătățește reologia acoperirilor și vopselelor, ci și îmbunătățește performanța construcției și calitatea filmului final.
1. Proprietățile de bază ale HPMC
HPMC este un eter de celuloză neionic cu solubilitate bună în apă și solubilitate în solvent organic. Se poate dizolva și forma o soluție coloidală stabilă la diferite temperaturi și valori ale pH-ului. Principalul mecanism de acțiune al HPMC este formarea unei structuri de rețea prin legături intermoleculare de hidrogen și forțe van der Waals, afectând astfel proprietățile reologice ale acoperirilor sau vopselelor. Vâscozitatea sa se modifică odată cu schimbările de concentrație, temperatură, viteză de forfecare și alți factori, ceea ce face ca aplicarea sa în acoperiri și vopsele să aibă un spațiu mare de reglare.
2. Funcția HPMC în acoperiri și vopsele
Reglarea vâscozității: Funcția principală a HPMC este de a regla vâscozitatea sistemului. În acoperiri și vopsele, vâscozitatea este un parametru important care afectează direct construcția, nivelarea și efectul final de film al materialului. HPMC poate controla cu precizie vâscozitatea acoperirii prin schimbarea structurii moleculare sau a concentrației, asigurând stabilitatea și operabilitatea acoperirii în timpul depozitării, transportului și construcției.
Control reologic: HPMC conferă stratului sau vopselei proprietăți reologice bune, astfel încât să mențină o viscozitate ridicată atunci când este statică pentru a preveni sedimentarea și poate reduce vâscozitatea la forfecare, făcându-l ușor de aplicat. Această tixotropie este esențială pentru performanța de construcție a acoperirilor și a vopselelor, în special la pulverizare, periere sau rulare, ceea ce ajută la obținerea unei acoperiri uniforme și netede.
Performanță anti-ladere: Când acoperirile sau vopselele sunt aplicate pe suprafețe verticale, apare adesea căderea, adică stratul curge sub acțiunea gravitației, rezultând o grosime neuniformă a filmului și chiar urme de curgere. HPMC suprimă eficient fenomenul de lasare prin creșterea vâscozității și tixotropiei sistemului, asigurând stabilitatea stratului de acoperire atunci când este aplicat pe suprafețe verticale.
Efect anti-sedimentare: În acoperirile cu mai mulți pigmenți sau materiale de umplutură, pigmenții sau materialele de umplutură sunt predispuse la sedimentare, afectând uniformitatea acoperirii. HPMC încetinește viteza de sedimentare a particulelor solide prin creșterea vâscozității sistemului. În același timp, își menține starea de suspensie în vopsea prin interacțiunea cu particulele de pigment, asigurându-se că vopseaua este uniformă și consistentă în timpul procesului de construcție.
Îmbunătățiți stabilitatea la depozitare: în timpul depozitării pe termen lung, vopseaua este predispusă la stratificare, coagulare sau sedimentare. Adăugarea de HPMC poate îmbunătăți în mod eficient stabilitatea la depozitare a vopselei, poate menține uniformitatea și vâscozitatea vopselei, prelungind astfel durata de valabilitate a acesteia și evitând degradarea calității produsului cauzată de depozitarea necorespunzătoare.
3. Factori care afectează controlul vâscozității prin HPMC
Concentrație: Concentrația de HPMC este un factor direct care afectează vâscozitatea vopselei sau a vopselei. Pe măsură ce concentrația de HPMC crește, vâscozitatea sistemului va crește semnificativ. Pentru acoperirile care necesită vâscozitate mai mare, creșterea corespunzătoare a cantității de HPMC poate atinge nivelul ideal de vâscozitate. Cu toate acestea, o concentrație prea mare poate face ca sistemul să fie prea vâscos și să afecteze performanța construcției. Prin urmare, este necesar să se controleze cu precizie cantitatea de HPMC adăugată în funcție de scenariul specific de aplicare și cerințele de construcție.
Greutatea moleculară: greutatea moleculară a HPMC este, de asemenea, un factor important care afectează vâscozitatea. HPMC cu greutate moleculară mare formează o structură de rețea mai densă în soluție, care poate crește semnificativ vâscozitatea acoperirii; în timp ce HPMC cu greutate moleculară mică prezintă vâscozitate mai mică. Prin selectarea HPMC cu greutăți moleculare diferite, vâscozitatea acoperirii sau a vopselei poate fi ajustată pentru a îndeplini diferite cerințe de construcție.
Temperatura: Vâscozitatea HPMC scade odată cu creșterea temperaturii. Prin urmare, atunci când se construiește într-un mediu cu temperatură ridicată, este necesar să se selecteze soiuri HPMC cu o rezistență mai bună la temperaturi ridicate sau să se mărească în mod corespunzător doza pentru a asigura performanța construcției și calitatea filmului de acoperire în condiții de temperatură ridicată.
Valoarea pH-ului: HPMC este stabil într-un interval larg de pH, dar condițiile extreme acide și alcaline îi vor afecta stabilitatea vâscozității. Într-un mediu acid sau alcalin puternic, HPMC se poate degrada sau defecta, ducând la o scădere a vâscozității. Prin urmare, atunci când proiectați formula, asigurați-vă că valoarea pH-ului sistemului este moderată pentru a menține efectul de control al vâscozității HPMC.
Viteza de forfecare: HPMC este un agent de îngroșare prin forfecare, adică vâscozitatea sa va fi redusă semnificativ la viteze mari de forfecare. Această proprietate este foarte importantă în procesul de construcție a acoperirii, deoarece la periere, rulare sau pulverizare, acoperirea este supusă unei forțe de forfecare mare, iar HPMC poate îmbunătăți performanța construcției prin reducerea vâscozității. După finalizarea construcției, forța de forfecare dispare, iar HPMC poate restabili vâscozitatea acoperirii pentru a asigura uniformitatea și grosimea filmului de acoperire.
4. Aplicarea HPMC în diferite sisteme de acoperire
Acoperiri pe bază de apă: HPMC este utilizat pe scară largă în acoperiri pe bază de apă. Poate fi folosit nu numai ca agent de îngroșare, ci și ca ajutor pentru formarea peliculei și stabilizator. În sistemele pe bază de apă, HPMC poate crește în mod eficient vâscozitatea acoperirii, poate îmbunătăți reologia și nivelarea acestuia și poate preveni sedimentarea și lăsarea. În același timp, poate îmbunătăți, de asemenea, rezistența la apă și rezistența la frecare a filmului de acoperire și poate prelungi durata de viață a acoperirii.
Acoperiri pe bază de solvenți: Deși HPMC este relativ mai puțin utilizat în acoperirile pe bază de solvenți, poate fi totuși folosit ca agent de îngroșare și ca ajutor de nivelare. În special în acoperirile cu compus organic volatil (COV), HPMC poate asigura controlul necesar al vâscozității și ajustarea reologiei, reducând astfel utilizarea solvenților și îndeplinind cerințele de protecție a mediului.
Acoperiri cu pulbere: În vopselele cu pulbere, HPMC poate fi folosit ca liant și agent de îngroșare pentru a îmbunătăți fluiditatea și proprietățile de formare a peliculei prin creșterea vâscozității pulberii. HPMC se poate asigura că acoperirea cu pulbere nu este ușor de zburat în timpul procesului de construcție, îmbunătățind în același timp uniformitatea și densitatea filmului de acoperire.
HPMC realizează un control excelent al viscozității în acoperiri și vopsele prin proprietățile sale fizice și chimice unice. Nu numai că poate regla cu precizie vâscozitatea sistemului, ci și îmbunătăți reologia acoperirii, îmbunătățește proprietățile anti-ladere și anti-așezare și îmbunătățește stabilitatea la depozitare. Conform diferitelor sisteme de acoperire și cerințe de construcție, prin ajustarea concentrației, greutății moleculare, temperaturii, valorii pH-ului și alți factori ai HPMC, vâscozitatea poate fi controlată fin, îmbunătățind astfel construcția acoperirii și calitatea finală a acoperirii.
Ora postării: 14-sept-2024