HPMC (hydroxipropylmetylcellulosa) är en mycket effektiv tillsats och används i stor utsträckning vid formulering av beläggningar och färger. En av dess huvudfunktioner är att förbättra viskositetskontrollen, vilket inte bara förbättrar reologin hos beläggningar och färger, utan också förbättrar konstruktionsprestandan och den slutliga filmkvaliteten.
1. Grundläggande egenskaper hos HPMC
HPMC är en nonjonisk cellulosaeter med god vattenlöslighet och löslighet i organiska lösningsmedel. Det kan lösas upp och bilda en stabil kolloidal lösning vid olika temperaturer och pH-värden. Den huvudsakliga verkningsmekanismen för HPMC är att bilda en nätverksstruktur genom intermolekylära vätebindningar och van der Waals-krafter, och därigenom påverka de reologiska egenskaperna hos beläggningar eller färger. Dess viskositet förändras med förändringar i koncentration, temperatur, skjuvhastighet och andra faktorer, vilket gör att dess applicering i beläggningar och färger har ett stort justeringsutrymme.
2. HPMC:s funktion i beläggningar och färger
Viskositetsjustering: HPMC:s huvudfunktion är att justera systemets viskositet. I beläggningar och färger är viskositet en viktig parameter som direkt påverkar materialets konstruktion, utjämning och slutliga filmeffekt. HPMC kan exakt kontrollera beläggningens viskositet genom att ändra molekylstrukturen eller koncentrationen, vilket säkerställer beläggningens stabilitet och funktion under lagring, transport och konstruktion.
Reologisk kontroll: HPMC ger beläggningen eller färgen goda reologiska egenskaper, så att den bibehåller en hög viskositet när den är statisk för att förhindra sedimentering, och kan minska viskositeten under skjuvning, vilket gör den lätt att applicera. Denna tixotropi är väsentlig för konstruktionsprestanda hos beläggningar och färger, speciellt vid sprutning, borstning eller valsning, vilket hjälper till att uppnå en enhetlig och jämn beläggning.
Anti-sagging-prestanda: När beläggningar eller färger appliceras på vertikala ytor uppstår ofta hängning, det vill säga att beläggningen flyter under inverkan av tyngdkraften, vilket resulterar i ojämn filmtjocklek och jämna flytmärken. HPMC undertrycker effektivt hängfenomenet genom att förbättra systemets viskositet och tixotropi, vilket säkerställer beläggningens stabilitet när den appliceras på vertikala ytor.
Anti-sedimenteringseffekt: I beläggningar med fler pigment eller fyllmedel är pigment eller fyllmedel benägna att sedimentera, vilket påverkar beläggningens enhetlighet. HPMC saktar ner sedimentationshastigheten för fasta partiklar genom att öka systemets viskositet. Samtidigt bibehåller den sitt suspensionstillstånd i färgen genom att interagera med pigmentpartiklarna, vilket säkerställer att färgen är enhetlig och konsekvent under byggprocessen.
Förbättra lagringsstabiliteten: Under långtidslagring är färgen benägen att skiktas, koagulera eller sedimentera. Tillsatsen av HPMC kan effektivt förbättra lagringsstabiliteten hos färgen, bibehålla likformigheten och viskositeten hos färgen, och därigenom förlänga dess hållbarhet och undvika försämring av produktkvaliteten orsakad av felaktig lagring.
3. Faktorer som påverkar viskositetskontroll av HPMC
Koncentration: Koncentrationen av HPMC är en direkt faktor som påverkar färgens eller färgens viskositet. När koncentrationen av HPMC ökar kommer systemets viskositet att öka avsevärt. För beläggningar som kräver högre viskositet kan en lämplig ökning av mängden HPMC uppnå den ideala viskositetsnivån. Men för hög koncentration kan också göra att systemet blir för trögflytande och påverka konstruktionens prestanda. Därför är det nödvändigt att noggrant kontrollera mängden tillsatt HPMC enligt det specifika tillämpningsscenariot och konstruktionskraven.
Molekylvikt: Molekylvikten för HPMC är också en viktig faktor som påverkar viskositeten. HPMC med hög molekylvikt bildar en tätare nätverksstruktur i lösningen, vilket avsevärt kan öka beläggningens viskositet; medan HPMC med låg molekylvikt uppvisar lägre viskositet. Genom att välja HPMC med olika molekylvikter kan beläggningens eller färgens viskositet justeras för att möta olika konstruktionskrav.
Temperatur: Viskositeten för HPMC minskar med ökande temperatur. Därför, när man bygger i en miljö med hög temperatur, är det nödvändigt att välja HPMC-varianter med bättre högtemperaturbeständighet eller på lämpligt sätt öka dess dosering för att säkerställa konstruktionsprestanda och filmkvalitet för beläggningen under höga temperaturer.
pH-värde: HPMC är stabilt inom ett brett pH-område, men extrema sura och alkaliska förhållanden kommer att påverka dess viskositetsstabilitet. I en stark sur eller alkalisk miljö kan HPMC brytas ned eller misslyckas, vilket resulterar i en minskning av viskositeten. Se därför till att systemets pH-värde är måttligt när du utformar formeln för att bibehålla den viskositetskontrollerande effekten av HPMC.
Skjuvhastighet: HPMC är ett skjuvförtunnande förtjockningsmedel, det vill säga dess viskositet kommer att reduceras avsevärt vid höga skjuvhastigheter. Denna egenskap är mycket viktig i beläggningskonstruktionsprocessen, eftersom beläggningen vid borstning, valsning eller sprutning utsätts för en stor skjuvkraft, och HPMC kan förbättra konstruktionens prestanda genom att minska viskositeten. Efter att konstruktionen är klar försvinner skjuvkraften och HPMC kan återställa beläggningens viskositet för att säkerställa likformigheten och tjockleken på beläggningsfilmen.
4. Applicering av HPMC i olika beläggningssystem
Vattenbaserade beläggningar: HPMC används ofta i vattenbaserade beläggningar. Den kan inte bara användas som förtjockningsmedel utan också som filmbildande hjälpmedel och stabilisator. I vattenbaserade system kan HPMC effektivt öka beläggningens viskositet, förbättra dess reologi och utjämning samt förhindra sedimentering och hängning. Samtidigt kan det också förbättra beläggningsfilmens vattenbeständighet och skurbeständighet och förlänga beläggningens livslängd.
Lösningsmedelsbaserade beläggningar: Även om HPMC används relativt mindre i lösningsmedelsbaserade beläggningar, kan den fortfarande användas som förtjockningsmedel och utjämningshjälpmedel. Speciellt i beläggningar med låga flyktiga organiska föreningar (VOC) kan HPMC tillhandahålla den nödvändiga viskositetskontrollen och reologijusteringen, och därigenom minska användningen av lösningsmedel och uppfylla miljöskyddskraven.
Pulverlackering: I pulverlackering kan HPMC användas som bindemedel och förtjockningsmedel för att förbättra flytbarheten och filmbildande egenskaper genom att öka pulvrets viskositet. HPMC kan säkerställa att pulverlackeringen inte är lätt att flyga under byggprocessen, samtidigt som den förbättrar likformigheten och densiteten hos beläggningsfilmen.
HPMC uppnår utmärkt viskositetskontroll i beläggningar och färger genom sina unika fysikaliska och kemiska egenskaper. Det kan inte bara noggrant justera systemets viskositet, utan också förbättra reologin hos beläggningen, förbättra egenskaperna mot sjunkning och anti-sedimentering och förbättra lagringsstabiliteten. Enligt olika beläggningssystem och konstruktionskrav, genom att justera koncentrationen, molekylvikten, temperaturen, pH-värdet och andra faktorer för HPMC, kan viskositeten finregleras, och därigenom förbättra konstruktionen av beläggningen och den slutliga beläggningskvaliteten.
Posttid: 14 september 2024