1. Inledning
Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är en vattenlöslig polymer som ofta används i beläggningar, byggmaterial, läkemedel och andra områden. Inom beläggningsindustrin används HPMC inte bara som förtjockningsmedel, stabiliseringsmedel och filmbildare, utan också som ett mycket effektivt dispergeringsmedel. Dess huvudsakliga funktioner i beläggningar inkluderar förbättring av beläggningarnas stabilitet, förbättring av reologi, förbättring av konstruktionsprestanda och kvaliteten på den slutliga beläggningen.
2. Strukturella egenskaper hos HPMC
Den molekylära strukturen hos HPMC består av ett cellulosaskelett och hydroxipropyl- och metylsubstituenter. Dess speciella struktur ger HPMC löslighet i vatten och förmågan att bilda en viskoelastisk lösning i vattenlösning. HPMC interagerar med lösningsmedelsmolekyler genom vätebindning och van der Waals-krafter, och löser sig därigenom i vatten och bildar ett stabilt dispersionssystem.
Molekylvikten och substitutionsgraden (DS) för HPMC påverkar dess löslighet och viskositet. Generellt sett ökar högre molekylvikt och substitutionsgrad viskositeten och upplösningstiden för HPMC. Dessa egenskaper är avgörande för HPMC:s funktion som beläggningsdispergeringsmedel.
3. HPMC:s roll i beläggningar
3.1 Förbättra pigmentdispergerbarhet
HPMC används främst för att förbättra dispergerbarheten av pigment i beläggningar. I tillverkningsprocessen av beläggningar är agglomerering av pigmentpartiklar ett vanligt problem, vilket leder till ojämna och instabila beläggningar, vilket påverkar beläggningens glans och färglikformighet. HPMC-dispergeringsmedel spelar en roll i följande aspekter:
Elektrostatisk repulsion: Lösningen som bildas genom att HPMC löses i vatten har en hög ytaktivitet och kan adsorberas på ytan av pigmentpartiklar för att göra dem laddade. Denna elektrostatiska repulsion separerar pigmentpartiklarna från varandra och minskar agglomerationen.
Sterisk hindereffekt: Polymerkedjan av HPMC kan bilda ett skyddande skikt på ytan av pigmentpartiklar, öka det rumsliga avståndet mellan partiklar och därmed hämma den ömsesidiga attraktionen och agglomerationen mellan partiklar.
Stabiliseringseffekt: HPMC kombineras med vattenmolekyler genom vätebindningar för att bilda ett stabilt lösningssystem, förhindra pigmentpartiklar från att sedimentera i systemet och förbättra beläggningens stabilitet.
3.2 Förbättring av reologi
En annan viktig funktion hos HPMC är att förbättra reologin hos beläggningar, det vill säga flyt- och deformationsegenskaperna hos beläggningar. Beläggningens goda reologiska egenskaper hjälper den att ha god bredbarhet och utjämning under byggprocessen, vilket bildar en enhetlig beläggningsfilm. HPMC påverkar beläggningens reologiska egenskaper genom följande mekanismer:
Viskoelasticitetsförbättring: Den polymerkedjenätverksstruktur som bildas av HPMC i vatten ger lösningen en viss viskoelasticitet. Denna viskoelasticitet kan justera beläggningens flytbeteende, så att den har en lämplig viskositet vid borstning, vilket minskar häng och dropp.
Skjuvförtunning: HPMC-lösningar uppvisar vanligtvis skjuvförtunningsegenskaper, det vill säga de har högre viskositet vid låga skjuvhastigheter och lägre viskositet vid höga skjuvningshastigheter. Denna egenskap gör att beläggningen har bättre stabilitet i statiskt tillstånd och lätt att sprida under konstruktion.
Tixotropi: Vissa HPMC-lösningar uppvisar också tixotropi, det vill säga att viskositeten återställs i vila, vilket är särskilt viktigt för att minska nedhängning och dropp av beläggningen.
3.3 Förbättra beläggningsprestanda
HPMC har inte bara ett viktigt inflytande på beläggningens prestanda under konstruktion, utan förbättrar också avsevärt kvaliteten på den slutliga beläggningen. HPMC förbättrar prestandan hos beläggningar i följande aspekter:
Beläggningens planhet: HPMC förbättrar beläggningens reologi, förbättrar beläggningens bredbarhet och utjämning och gör beläggningen jämnare och mer enhetlig.
Vattenbeständighet och väderbeständighet: HPMC bildar en tät nätverksstruktur i beläggningen, vilket ökar beläggningens vattenbeständighet och anti-åldringsförmåga och förbättrar beläggningens väderbeständighet.
Vidhäftning: HPMC förbättrar vidhäftningen av beläggningen, så att beläggningen kan fästas mer stadigt på ytan av substratet, och förbättrar beläggningens hållbarhet.
4. Tillämpningsexempel på HPMC
4.1 Arkitektoniska beläggningar
I arkitektoniska beläggningar används HPMC för att förbättra spridningen av pigment och reologin hos beläggningar, speciellt för vattenbaserade beläggningar. HPMC förbättrar beläggningens stabilitet och konstruktionsprestanda, så att beläggningen får bättre utjämning och vidhäftning på väggen och förhindrar att filmen hänger och ojämn beläggning.
4.2 Industriella beläggningar
HPMC används också i stor utsträckning i industriella beläggningar. Det förbättrar inte bara dispergerbarheten av pigment, utan förbättrar också beläggningarnas konstruktionsprestanda, vilket gör beläggningsfilmen mer vidhäftande till metall, plast och andra substrat, och den bildade beläggningsfilmen mer hållbar.
4.3 Andra beläggningar
HPMC används också i olika specialbeläggningar, såsom brandhämmande beläggningar, korrosionsskyddsbeläggningar, etc. Dess roll i dessa beläggningar är främst att förbättra beläggningarnas stabilitet och beläggningsfilmens prestanda, så att beläggningarna har bra prestanda i olika komplexa miljöer.
Som beläggningsdispergeringsmedel spelar HPMC en viktig roll för att förbättra dispergerbarheten av pigment, förbättra reologin hos beläggningar och förbättra prestandan hos beläggningsfilmer. Dess unika struktur och funktion ger den ett brett spektrum av användningsmöjligheter inom beläggningsindustrin. Med utvecklingen av beläggningsteknologi kommer tillämpningen av HPMC att fortsätta att expandera, vilket ger fler möjligheter för förbättring och innovation av beläggningsprestanda.
Posttid: 2024-jun-25