ГПМЦ (гидроксипропилметилцеллюлоза) является высокоэффективной добавкой и широко используется в рецептурах покрытий и красок. Одной из его основных функций является улучшение контроля вязкости, что не только улучшает реологию покрытий и красок, но также улучшает конструкционные характеристики и качество конечной пленки.
1. Основные свойства ГПМЦ
ГПМЦ представляет собой неионный эфир целлюлозы с хорошей растворимостью в воде и органических растворителях. Он может растворяться и образовывать стабильный коллоидный раствор при различных температурах и значениях pH. Основной механизм действия ГПМЦ заключается в формировании сетчатой структуры посредством межмолекулярных водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса, влияя тем самым на реологические свойства покрытий или красок. Его вязкость меняется с изменением концентрации, температуры, скорости сдвига и других факторов, что делает его применение в покрытиях и красках очень широким.
2. Функция ГПМЦ в покрытиях и красках.
Регулировка вязкости. Основная функция HPMC — регулировка вязкости системы. В покрытиях и красках вязкость является важным параметром, который напрямую влияет на конструкцию, выравнивание и конечный эффект пленки материала. ГПМЦ позволяет точно контролировать вязкость покрытия, изменяя молекулярную структуру или концентрацию, обеспечивая стабильность и работоспособность покрытия при хранении, транспортировке и строительстве.
Реологический контроль: ГПМЦ придает покрытию или краске хорошие реологические свойства, благодаря чему они сохраняют высокую вязкость в статическом состоянии, предотвращая седиментацию, и могут снижать вязкость при сдвиге, что упрощает нанесение. Эта тиксотропия важна для строительных характеристик покрытий и красок, особенно при распылении, нанесении кистью или валиком, что помогает добиться однородного и гладкого покрытия.
Защита от провисания: при нанесении покрытий или красок на вертикальные поверхности часто возникает провисание, то есть покрытие растекается под действием силы тяжести, что приводит к неравномерной толщине пленки и ровным следам растекания. ГПМЦ эффективно подавляет явление наплывов за счет повышения вязкости и тиксотропии системы, обеспечивая стабильность покрытия при нанесении на вертикальные поверхности.
Эффект против седиментации: в покрытиях с большим количеством пигментов или наполнителей пигменты или наполнители склонны к седиментации, что влияет на однородность покрытия. ГПМЦ замедляет скорость осаждения твердых частиц за счет увеличения вязкости системы. В то же время он сохраняет состояние суспензии в краске, взаимодействуя с частицами пигмента, обеспечивая однородность и однородность краски в процессе строительства.
Повышение стабильности при хранении: при длительном хранении краска склонна к расслоению, коагуляции или седиментации. Добавление HPMC может эффективно улучшить стабильность краски при хранении, поддерживать однородность и вязкость краски, тем самым продлевая срок ее хранения и предотвращая ухудшение качества продукции, вызванное неправильным хранением.
3. Факторы, влияющие на контроль вязкости с помощью HPMC
Концентрация: Концентрация ГПМЦ является прямым фактором, влияющим на вязкость краски или краски. По мере увеличения концентрации ГПМЦ вязкость системы значительно возрастает. Для покрытий, требующих более высокой вязкости, соответствующее увеличение количества ГПМЦ позволяет достичь идеального уровня вязкости. Однако слишком высокая концентрация может также привести к тому, что система станет слишком вязкой и ухудшит характеристики конструкции. Следовательно, необходимо точно контролировать количество добавляемого HPMC в соответствии с конкретным сценарием применения и требованиями строительства.
Молекулярная масса: Молекулярная масса ГПМЦ также является важным фактором, влияющим на вязкость. ГПМЦ с высокой молекулярной массой образует в растворе более плотную сетчатую структуру, что позволяет значительно повысить вязкость покрытия; тогда как ГПМЦ с низкой молекулярной массой демонстрирует более низкую вязкость. Выбирая ГПМЦ с разной молекулярной массой, вязкость покрытия или краски можно регулировать в соответствии с различными строительными требованиями.
Температура: Вязкость ГПМЦ снижается с повышением температуры. Поэтому при строительстве в условиях высокой температуры необходимо выбирать сорта ГПМЦ с лучшей устойчивостью к высоким температурам или соответствующим образом увеличивать его дозировку, чтобы обеспечить строительные характеристики и качество пленки покрытия в условиях высоких температур.
Значение pH: HPMC стабилен в широком диапазоне pH, но экстремальные кислотные и щелочные условия влияют на стабильность его вязкости. В среде сильной кислоты или щелочи ГПМЦ может разлагаться или выходить из строя, что приводит к снижению вязкости. Поэтому при разработке формулы убедитесь, что значение pH системы является умеренным, чтобы сохранить эффект контроля вязкости HPMC.
Скорость сдвига: HPMC представляет собой загуститель, разжижающийся при сдвиге, то есть его вязкость будет значительно снижена при высоких скоростях сдвига. Это свойство очень важно в процессе создания покрытия, поскольку при нанесении кистью, накатыванием или распылением покрытие подвергается большому сдвиговому усилию, а ГПМЦ может улучшить характеристики конструкции за счет снижения вязкости. После завершения строительства сила сдвига исчезает, и ГПМЦ может восстановить вязкость покрытия, чтобы обеспечить однородность и толщину пленки покрытия.
4. Применение ГПМЦ в различных системах покрытий.
Покрытия на водной основе: HPMC широко используется в покрытиях на водной основе. Его можно использовать не только в качестве загустителя, но и в качестве пленкообразующего средства и стабилизатора. В системах на водной основе ГПМЦ может эффективно увеличивать вязкость покрытия, улучшать его реологию и выравнивание, а также предотвращать седиментацию и провисание. В то же время это также может улучшить водостойкость и стойкость к истиранию пленки покрытия, а также продлить срок службы покрытия.
Покрытия на основе растворителей. Хотя ГПМЦ сравнительно реже используется в покрытиях на основе растворителей, его все же можно использовать в качестве загустителя и выравнивающего средства. ГПМЦ может обеспечить необходимый контроль вязкости и регулировку реологии, особенно в покрытиях с низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС), тем самым сокращая использование растворителей и отвечая требованиям защиты окружающей среды.
Порошковые покрытия. В порошковых покрытиях ГПМЦ можно использовать в качестве связующего вещества и загустителя для улучшения текучести и пленкообразующих свойств за счет увеличения вязкости порошка. HPMC может гарантировать, что порошковое покрытие не будет легко разлетаться в процессе строительства, одновременно улучшая однородность и плотность пленки покрытия.
HPMC обеспечивает превосходный контроль вязкости покрытий и красок благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам. Он может не только точно регулировать вязкость системы, но также улучшать реологию покрытия, улучшать свойства против провисания и осаждения, а также улучшать стабильность при хранении. В соответствии с различными системами покрытия и требованиями к конструкции, регулируя концентрацию, молекулярную массу, температуру, значение pH и другие факторы ГПМЦ, можно точно контролировать вязкость, тем самым улучшая структуру покрытия и качество конечного покрытия.
Время публикации: 14 сентября 2024 г.