L'HPMC (hidroxipropilmetilcel·lulosa) és un additiu molt eficient i s'utilitza àmpliament en la formulació de recobriments i pintures. Una de les seves funcions principals és millorar el control de la viscositat, que no només millora la reologia de recobriments i pintures, sinó que també millora el rendiment de la construcció i la qualitat final de la pel·lícula.
1. Propietats bàsiques de HPMC
HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic amb bona solubilitat en aigua i solubilitat en dissolvent orgànic. Es pot dissoldre i formar una solució col·loïdal estable a diferents temperatures i valors de pH. El principal mecanisme d'acció de HPMC és formar una estructura de xarxa mitjançant enllaços d'hidrogen intermoleculars i forces de van der Waals, afectant així les propietats reològiques dels recobriments o pintures. La seva viscositat canvia amb els canvis de concentració, temperatura, velocitat de cisalla i altres factors, la qual cosa fa que la seva aplicació en recobriments i pintures tingui un gran espai d'ajust.
2. Funció de les HPMC en recobriments i pintures
Ajust de viscositat: la funció principal de HPMC és ajustar la viscositat del sistema. En recobriments i pintures, la viscositat és un paràmetre important que afecta directament la construcció, l'anivellament i l'efecte pel·lícula final del material. HPMC pot controlar amb precisió la viscositat del recobriment canviant l'estructura molecular o la concentració, assegurant l'estabilitat i l'operativitat del recobriment durant l'emmagatzematge, el transport i la construcció.
Control reològic: HPMC dóna al recobriment o pintura bones propietats reològiques, de manera que manté una alta viscositat quan està estàtica per evitar la sedimentació, i pot reduir la viscositat sota cisalla, facilitant l'aplicació. Aquesta tixotropia és essencial per al rendiment constructiu de recobriments i pintures, especialment en ruixar, raspallar o enrotllar, la qual cosa ajuda a aconseguir un recobriment uniforme i llis.
Rendiment anti-enfonsament: quan s'apliquen recobriments o pintures a superfícies verticals, sovint es produeix una caiguda, és a dir, el recobriment flueix sota l'acció de la gravetat, donant lloc a un gruix de pel·lícula desigual i fins i tot marques de flux. HPMC suprimeix eficaçment el fenomen de flacciditat millorant la viscositat i la tixotropia del sistema, assegurant l'estabilitat del recobriment quan s'aplica a superfícies verticals.
Efecte antisedimentació: en recobriments amb més pigments o farcits, els pigments o farcits són propensos a la sedimentació, afectant la uniformitat del recobriment. HPMC alenteix la velocitat de sedimentació de partícules sòlides augmentant la viscositat del sistema. Al mateix temps, manté el seu estat de suspensió a la pintura interactuant amb les partícules de pigment, assegurant que la pintura sigui uniforme i consistent durant el procés de construcció.
Millorar l'estabilitat de l'emmagatzematge: durant l'emmagatzematge a llarg termini, la pintura és propensa a l'estratificació, coagulació o sedimentació. L'addició de HPMC pot millorar eficaçment l'estabilitat d'emmagatzematge de la pintura, mantenir la uniformitat i la viscositat de la pintura, allargant així la seva vida útil i evitant la degradació de la qualitat del producte causada per un emmagatzematge inadequat.
3. Factors que afecten el control de la viscositat per HPMC
Concentració: La concentració de HPMC és un factor directe que afecta la viscositat de la pintura o pintura. A mesura que augmenta la concentració de HPMC, la viscositat del sistema augmentarà significativament. Per als recobriments que requereixen una viscositat més alta, augmentar adequadament la quantitat de HPMC pot aconseguir el nivell de viscositat ideal. Tanmateix, una concentració massa alta també pot provocar que el sistema sigui massa viscós i afecti el rendiment de la construcció. Per tant, és necessari controlar amb precisió la quantitat de HPMC afegit segons l'escenari d'aplicació específic i els requisits de construcció.
Pes molecular: el pes molecular de HPMC també és un factor important que afecta la viscositat. HPMC amb alt pes molecular forma una estructura de xarxa més densa a la solució, que pot augmentar significativament la viscositat del recobriment; mentre que HPMC amb pes molecular baix presenta una viscositat més baixa. En seleccionar HPMC amb diferents pesos moleculars, la viscositat del recobriment o de la pintura es pot ajustar per satisfer els diferents requisits de construcció.
Temperatura: la viscositat de HPMC disminueix amb l'augment de la temperatura. Per tant, quan es construeix en un entorn d'alta temperatura, és necessari seleccionar varietats HPMC amb millor resistència a les altes temperatures o augmentar adequadament la seva dosi per garantir el rendiment de la construcció i la qualitat de la pel·lícula del recobriment en condicions d'alta temperatura.
Valor de pH: HPMC és estable en un ampli rang de pH, però les condicions extremes d'àcid i àlcali afectaran la seva estabilitat de viscositat. En un entorn àcid o àlcali fort, HPMC pot degradar-se o fallar, donant lloc a una disminució de la viscositat. Per tant, a l'hora de dissenyar la fórmula, assegureu-vos que el valor de pH del sistema sigui moderat per mantenir l'efecte de control de viscositat de l'HPMC.
Velocitat de cisalla: l'HPMC és un espessidor que redueix la cisalla, és a dir, la seva viscositat es reduirà significativament a altes velocitats de cisalla. Aquesta propietat és molt important en el procés de construcció del recobriment, ja que en raspallar, enrotllar o polvoritzar, el recobriment està sotmès a una gran força de tall, i HPMC pot millorar el rendiment de la construcció reduint la viscositat. Un cop finalitzada la construcció, la força de cisalla desapareix i HPMC pot restaurar la viscositat del recobriment per garantir la uniformitat i el gruix de la pel·lícula de recobriment.
4. Aplicació de HPMC en diferents sistemes de recobriment
Recobriments a base d'aigua: HPMC s'utilitza àmpliament en recobriments a base d'aigua. No només es pot utilitzar com a espessidor, sinó també com a ajuda pel·lícula i estabilitzador. En sistemes basats en aigua, HPMC pot augmentar eficaçment la viscositat del recobriment, millorar-ne la reologia i l'anivellament i prevenir la sedimentació i la flacciditat. Al mateix temps, també pot millorar la resistència a l'aigua i la resistència al fregament de la pel·lícula de recobriment i allargar la vida útil del recobriment.
Recobriments a base de dissolvents: tot i que HPMC s'utilitza relativament menys en recobriments a base de dissolvents, encara es pot utilitzar com a espessidor i ajuda d'anivellament. Especialment en recobriments de compostos orgànics volàtils (VOC), HPMC pot proporcionar el control de viscositat i l'ajust de reologia necessaris, reduint així l'ús de dissolvents i complint els requisits de protecció del medi ambient.
Recobriments en pols: en els recobriments en pols, HPMC es pot utilitzar com a aglutinant i espessidor per millorar la fluïdesa i les propietats de formació de pel·lícules augmentant la viscositat de la pols. HPMC pot garantir que el recobriment en pols no sigui fàcil de volar durant el procés de construcció, alhora que millora la uniformitat i la densitat de la pel·lícula de recobriment.
HPMC aconsegueix un excel·lent control de la viscositat en recobriments i pintures gràcies a les seves propietats físiques i químiques úniques. No només pot ajustar amb precisió la viscositat del sistema, sinó que també pot millorar la reologia del recobriment, millorar les propietats anti-assentament i anti-assentament i millorar l'estabilitat de l'emmagatzematge. Segons els diferents sistemes de recobriment i requisits de construcció, ajustant la concentració, el pes molecular, la temperatura, el valor del pH i altres factors de HPMC, la viscositat es pot controlar finament, millorant així la construcció del recobriment i la qualitat final del recobriment.
Hora de publicació: 13-set-2024