Premazi na vodni osnovi postajajo vse bolj pomembni na sodobnem trgu premazov zaradi svojih okolju prijaznih lastnosti in nizkih emisij hlapnih organskih spojin (HOS). Toda v primerjavi s tradicionalnimi premazi na osnovi topil se premazi na vodni osnovi pogosto soočajo z izzivi v smislu oblikovanja filma in oprijema. Za reševanje teh težav se formulaciji običajno dodajo nekateri funkcionalni dodatki. Hidroksietilceluloza (HEC) je eden izmed široko uporabljenih zgoščevalcev in funkcionalnih dodatkov, ki ima pomembno vlogo pri izboljšanju tvorbe filma in oprijema premazov na vodni osnovi.
1. Osnovne lastnosti hidroksietil celuloze (HEC)
HEC je neionski vodotopen polimer, pridobljen s kemično modifikacijo naravne celuloze. Njegova molekularna struktura vsebuje veliko število hidroksietilnih skupin, zaradi česar ima dobro topnost v vodi in lastnosti tvorbe filma. Glavne značilnosti HEC vključujejo:
Učinek zgoščevanja: HEC lahko učinkovito poveča viskoznost premazov na vodni osnovi, kar jim daje boljšo reologijo in stabilnost med premazovanjem.
Lastnost tvorjenja filma: HEC lahko tvori enakomeren film med postopkom sušenja premaza, kar izboljša fizikalne lastnosti premaza.
Združljivost: HEC je dobro združljiv z različnimi smolami in pigmenti na vodni osnovi in ni nagnjen k nestabilnosti formule ali razslojevanju.
2. Mehanizem HEC pri izboljšanju lastnosti tvorjenja filma v premazih na vodni osnovi
HEC lahko bistveno izboljša lastnosti tvorjenja filma v premazih na vodni osnovi, predvsem zaradi svoje edinstvene molekularne strukture ter fizikalnih in kemijskih lastnosti.
Fizično navzkrižno povezovanje molekularnih verig: molekularne verige HEC so dolge in prožne. Med postopkom sušenja prevleke se lahko te molekularne verige med seboj zapletejo in tvorijo fizično zamreženo mrežo, kar poveča mehansko trdnost in prožnost prevleke.
Nadzor vlage: HEC dobro zadržuje vodo in lahko počasi sprošča vlago med postopkom sušenja premaza, s čimer podaljša čas nastajanja filma, omogoča bolj enakomerno oblikovanje premaza in zmanjša razpoke in krčenje, ki ga povzroči prehitra hitrost sušenja.
Regulacija površinske napetosti: HEC lahko učinkovito zmanjša površinsko napetost premazov na vodni osnovi, spodbuja vlaženje in širjenje premazov na površini podlage ter izboljša enakomernost in ravnost premaza.
3. Mehanizem HEC pri izboljšanju oprijema v premazih na vodni osnovi
HEC lahko tudi bistveno izboljša oprijem premazov na vodni osnovi, kar se odraža predvsem v naslednjih vidikih:
Izboljšanje vmesnika: enakomerna porazdelitev HEC v prevleki lahko poveča kontaktno površino med prevleko in površino substrata ter poveča silo medfaznega lepljenja. Njegova molekularna veriga se lahko poveže z majhnimi konkavnimi in konveksnimi deli površine substrata za izboljšanje fizičnega oprijema.
Kemijska združljivost: HEC je neionski polimer z dobro kemično združljivostjo z različnimi substrati (kot so kovina, les, plastika itd.) in ni lahko povzročiti kemičnih reakcij ali težav z medfazno združljivostjo, s čimer se izboljša oprijem.
Učinek plastificiranja: HEC ima lahko določeno plastifikacijsko vlogo v procesu sušenja premaza, zaradi česar je premaz bolj prožen, tako da se lahko bolje prilagodi majhnim deformacijam in toplotnemu raztezanju in krčenju površine substrata ter zmanjša luščenje in razpoke prevleke.
4. Primeri uporabe in učinki HEC
V praktičnih aplikacijah se HEC široko uporablja v različnih vrstah formulacij premazov na vodni osnovi, kot so arhitekturni premazi na vodni osnovi, premazi za les na vodni osnovi, industrijski premazi na vodni osnovi itd. Z dodajanjem ustrezne količine HEC lahko konstrukcija učinkovitost prevleke in kakovost končnega prevlečnega filma je mogoče znatno izboljšati.
Arhitekturni premazi na vodni osnovi: pri stenskih barvah na vodni osnovi in zunanjih stenskih barvah lahko dodajanje HEC učinkovito izboljša valjanje in ščetkanje premaza, zaradi česar je premaz lažji za nanašanje in premazni film bolj enakomeren in gladek. HEC-ovo zadrževanje vode lahko hkrati tudi prepreči razpoke v premaznem filmu, ki nastanejo zaradi prehitrega sušenja.
Barva za les na vodni osnovi: Pri barvah za les na vodni osnovi HEC-ove lastnosti zgoščevanja in tvorjenja filma pomagajo izboljšati prosojnost in ravnost barvnega filma, zaradi česar je površina lesa lepša in naravnejša. Poleg tega lahko HEC izboljša vodoodpornost in kemično odpornost prevlečnega filma ter izboljša zaščitni učinek lesa.
Industrijski premazi na vodni osnovi: pri kovinskih premazih na vodni osnovi in protikorozijskih premazih HEC-ova izboljšava oprijema omogoča boljši oprijem premaznega filma na kovinsko površino, kar izboljša protikorozijsko učinkovitost in življenjsko dobo.
Hidroksietilceluloza (HEC) kot pomemben funkcionalni dodatek bistveno izboljša splošno učinkovitost premaza v premazih na vodni osnovi s povečanjem lastnosti tvorjenja filma in oprijema. Njegovi učinki zgoščevanja, zadrževanja vode, oblikovanja filma in izboljšanja vmesnika omogočajo, da se premazi na vodni osnovi dobro obnesejo v različnih scenarijih uporabe, s čimer izpolnjujejo povpraševanje trga po visoko zmogljivih, okolju prijaznih premazi. V prihodnosti bodo z nenehnim izboljševanjem zahtev glede varstva okolja in učinkovitosti možnosti uporabe HEC v premazih na vodni osnovi širše.
Čas objave: 12. julij 2024