В съставите на боите, хидроксиетилцелулозата (HEC) е често срещан сгъстител и модификатор на реологията, който може да подобри стабилността при съхранение, изравняването и конструктивните свойства на боите. За да се добави хидроксиетилцелулоза към боите и да се гарантира, че тя работи ефективно, е необходимо да се спазват определени стъпки и предпазни мерки. Конкретният процес е следният:
1. Свойства на хидроксиетилцелулозата
Хидроксиетилцелулозата е нейоногенен водоразтворим полимер с отлични сгъстяващи, филмообразуващи, водозадържащи, суспендиращи и емулгиращи свойства. Използва се често във водно-базирани бои, лепила, керамика, мастила и други продукти. Получава се чрез заместване на част от хидроксилните групи в целулозната молекулна верига с хидроксиетилови групи, така че има добра водоразтворимост.
Основните функции на HEC в боите са:
Сгъстяващ ефект: Увеличава вискозитета на боята, предотвратява слепването ѝ и ѝ придава отлични строителни свойства.
Ефект на суспензия: Може равномерно да разпръсква и стабилизира твърди частици като пигменти и пълнители, за да предотврати утаяването им.
Ефект на задържане на вода: Подобрява задържането на вода от покривния филм, удължава времето за отворено съхнене и подобрява омокрящия ефект на боята.
Контрол на реологията: регулиране на течливостта и изравняването на покритието и подобряване на проблема с следите от четката по време на строителството.
2. Етапи на добавяне на хидроксиетилцелулоза
Етап на предварително разтваряне. В реална работа, хидроксиетилцелулозата трябва да бъде равномерно диспергирана и разтворена чрез процес на предварително разтваряне. За да се гарантира, че целулозата може да изпълни напълно своята роля, обикновено се препоръчва първо да се разтвори във вода, вместо да се добавя директно към покритието. Конкретните стъпки са следните:
Изберете подходящ разтворител: обикновено като разтворител се използва дейонизирана вода. Ако в покривната система има други органични разтворители, условията на разтваряне трябва да се коригират според свойствата на разтворителя.
Бавно поръсете хидроксиетилцелулоза: Бавно и равномерно поръсете хидроксиетилцелулозен прах, като същевременно разбърквате водата, за да предотвратите агломерация. Скоростта на разбъркване трябва да е бавна, за да се избегне забавяне на скоростта на разтваряне на целулозата или образуване на „колоиди“ поради прекомерна сила на срязване.
Разтваряне при престой: След поръсване с хидроксиетил целулоза, тя трябва да се остави да престои известно време (обикновено от 30 минути до няколко часа), за да се гарантира, че целулозата е напълно набъбнала и разтворена във вода. Времето за разтваряне зависи от вида на целулозата, температурата на разтворителя и условията на разбъркване.
Регулиране на температурата на разтваряне: Повишаването на температурата спомага за ускоряване на процеса на разтваряне на хидроксиетилцелулозата. Обикновено се препоръчва температурата на разтвора да се контролира между 20℃-40℃. Твърде високата температура може да причини разграждане на целулозата или влошаване на разтвора.
Регулиране на pH стойността на разтвора Разтворимостта на хидроксиетилцелулозата е тясно свързана с pH стойността на разтвора. Обикновено тя се разтваря по-добре при неутрални или леко алкални условия, с pH стойност между 6-8. По време на процеса на разтваряне, pH стойността може да се регулира чрез добавяне на амоняк или други алкални вещества, ако е необходимо.
Добавяне на разтвор на хидроксиетилцелулоза към покривната система След разтваряне, разтворът се добавя към покритието. По време на процеса на добавяне, той трябва да се добавя бавно и да се бърка непрекъснато, за да се осигури достатъчно смесване с покривната матрица. По време на процеса на смесване е необходимо да се избере подходяща скорост на бъркане в зависимост от различните системи, за да се предотврати образуването на пяна или разграждането на целулозата поради прекомерна сила на срязване.
Регулиране на вискозитета След добавяне на хидроксиетилцелулоза, вискозитетът на покритието може да се контролира чрез регулиране на добавеното количество. Обикновено количеството използвана хидроксиетилцелулоза е между 0,3% и 1,0% (спрямо общото тегло на покритието), а специфичното добавено количество трябва да се регулира експериментално според изискванията на формулата на покритието. Твърде голямото количество добавка може да доведе до твърде висок вискозитет на покритието и лоша течливост, което да повлияе на конструктивните характеристики; докато недостатъчното добавяне може да не е в състояние да играе ролята на сгъстяване и суспендиране.
Провеждане на тестове за изравняване и стабилност при съхранение. След добавяне на хидроксиетилцелулоза и коригиране на формулата на покритието, е необходимо да се тества ефективността на конструкцията на покритието, включително изравняване, провисване, контрол на следите от четка и др. В същото време е необходим и тест за стабилност при съхранение на покритието, за да се наблюдава утаяването на покритието след престой за определен период от време, промяната на вискозитета и др., за да се оцени стабилността на хидроксиетилцелулозата.
3. Предпазни мерки
Предотвратяване на агломерация: По време на процеса на разтваряне, хидроксиетилцелулозата е много лесна за абсорбиране на вода и набъбване, така че е необходимо да се поръсва бавно във водата и да се осигури достатъчно разбъркване, за да се предотврати образуването на бучки. Това е ключово звено в операцията, в противен случай може да повлияе на скоростта на разтваряне и еднородността.
Избягвайте висока сила на срязване: При добавяне на целулоза скоростта на разбъркване не трябва да бъде твърде висока, за да се избегне увреждане на целулозната молекулна верига поради прекомерна сила на срязване, което води до намаляване на нейната сгъстяваща способност. Освен това, при последващото производство на покритие, използването на оборудване с висока сила на срязване също трябва да се избягва, доколкото е възможно.
Контролирайте температурата на разтваряне: При разтваряне на хидроксиетилцелулоза, температурата на водата не трябва да бъде твърде висока. Обикновено се препоръчва да се контролира в диапазона от 20℃-40℃. При условия на висока температура целулозата може да се разгради, което води до намаляване на нейния сгъстяващ ефект и вискозитет.
Съхранение на разтвора: Разтворите на хидроксиетил целулоза обикновено трябва да се приготвят и използват веднага. Дългосрочното съхранение ще повлияе на вискозитета и стабилността им. Обикновено се препоръчва необходимият разтвор да се приготви в деня на производство на боята, за да се поддържа оптималната му производителност.
Добавянето на хидроксиетилцелулоза към боята не е само прост физически процес на смесване, но също така трябва да се комбинира с действителните изисквания на процеса и експлоатационни спецификации, за да се гарантира, че свойствата ѝ за сгъстяване, суспендиране и задържане на вода са напълно използвани. По време на процеса на добавяне обърнете внимание на стъпката на предварително разтваряне, контрола на температурата на разтваряне и pH стойността, както и на пълното смесване след добавяне. Тези детайли ще повлияят пряко върху качеството и стабилността на боята.
Време на публикуване: 19 септември 2024 г.