El fenomen de la caiguda de la viscositat durant l'emmagatzematge de la pintura és un problema comú, especialment després d'un emmagatzematge a llarg termini, la viscositat de la pintura disminueix significativament, afectant el rendiment de la construcció i la qualitat del producte. La disminució de la viscositat està relacionada amb molts factors, com ara la temperatura, la humitat, la volatilització del dissolvent, la degradació del polímer, etc., però la interacció amb l'èter de cel·lulosa espessidor és particularment crítica.
1. Funció bàsica de l'èter de cel·lulosa
L'èter de cel·lulosa és un espessidor comú que s'utilitza àmpliament en pintures a base d'aigua. Les seves funcions principals inclouen:
Efecte espessidor: l'èter de cel·lulosa pot formar una estructura de xarxa tridimensional inflada absorbint aigua, augmentant així la viscositat del sistema i millorant la tixotropia i el rendiment constructiu de la pintura.
Efecte d'estabilització de la suspensió: l'èter de cel·lulosa pot prevenir eficaçment la sedimentació de partícules sòlides com ara pigments i farcits a la pintura i mantenir la uniformitat de la pintura.
Propietat formadora de pel·lícula: l'èter de cel·lulosa també pot afectar la propietat formadora de pel·lícula de la pintura, fent que el recobriment tingui una certa resistència i durabilitat.
Hi ha molts tipus d'èters de cel·lulosa, com ara la metilcel·lulosa (MC), la hidroxietilcel·lulosa (HEC), la hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC), etc. Aquests materials tenen diferents solubilitats, capacitat d'espessiment i resistència a l'emmagatzematge en recobriments.
2. Principals motius de la reducció de la viscositat
Durant l'emmagatzematge de recobriments, la reducció de la viscositat es deu principalment als següents motius:
(1) Degradació dels èters de cel·lulosa
L'efecte espessidor dels èters de cel·lulosa en els recobriments depèn de la mida del seu pes molecular i de la integritat de la seva estructura molecular. Durant l'emmagatzematge, factors com la temperatura, l'acidesa i l'alcalinitat, i els microorganismes poden causar la degradació dels èters de cel·lulosa. Per exemple, durant l'emmagatzematge a llarg termini, els components àcids o alcalins del recobriment poden hidrolitzar la cadena molecular de l'èter de cel·lulosa, reduir el seu pes molecular i, per tant, debilitar el seu efecte espessidor, provocant una disminució de la viscositat.
(2) Volatització de dissolvents i migració d'humitat
La volatilització del dissolvent o la migració d'humitat al recobriment poden afectar l'estat de solubilitat de l'èter de cel·lulosa. Durant l'emmagatzematge, part de l'aigua es pot evaporar o migrar a la superfície del recobriment, fent que la distribució de l'aigua al recobriment sigui desigual, afectant així el grau d'inflamació de l'èter de cel·lulosa i provocant una disminució de la viscositat en zones locals.
(3) Atac microbià
El recobriment pot créixer microbis quan no s'emmagatzema correctament o els conservants es tornen ineficaços. Els microorganismes poden descompondre els èters de cel·lulosa i altres espessidors orgànics, debilitant el seu efecte espessidor i fent que la viscositat del recobriment disminueixi. Els recobriments a base d'aigua, en particular, són un bon entorn per al creixement microbià perquè contenen una gran quantitat d'aigua.
(4) Envelliment a alta temperatura
En condicions d'emmagatzematge a altes temperatures, l'estructura física o química de la cadena molecular d'èter de cel·lulosa pot canviar. Per exemple, els èters de cel·lulosa són propensos a l'oxidació o la piròlisi a temperatures més altes, cosa que debilita l'efecte espessidor. Les altes temperatures també acceleren la volatilització del dissolvent i l'evaporació de l'aigua, cosa que afecta encara més l'estabilitat de la viscositat.
3. Mètodes per millorar l'estabilitat d'emmagatzematge dels recobriments
Per tal de reduir la disminució de la viscositat durant l'emmagatzematge i allargar la vida útil del recobriment, es poden prendre les mesures següents:
(1) Selecció de l'èter de cel·lulosa adequat
Els diferents tipus d'èters de cel·lulosa tenen diferents rendiments pel que fa a l'estabilitat d'emmagatzematge. Els èters de cel·lulosa amb un pes molecular elevat generalment tenen millors efectes espessidors, però la seva estabilitat d'emmagatzematge és relativament deficient, mentre que els èters de cel·lulosa amb un pes molecular inferior poden tenir un millor rendiment d'emmagatzematge. Per tant, a l'hora de dissenyar la fórmula, s'han de seleccionar èters de cel·lulosa amb bona estabilitat d'emmagatzematge o combinar-los amb altres espessidors per millorar la seva resistència a l'emmagatzematge.
(2) Controlar el pH del recobriment
L'acidesa i l'alcalinitat del sistema de recobriment tenen una influència important en l'estabilitat dels èters de cel·lulosa. En el disseny de la formulació, s'ha de controlar el valor del pH del recobriment per evitar un ambient massa àcid o alcalí per reduir la degradació dels èters de cel·lulosa. Al mateix temps, afegir una quantitat adequada d'ajustador de pH o tampó pot ajudar a estabilitzar el pH del sistema.
(3) Augmentar l'ús de conservants
Per tal de prevenir l'erosió microbiana, s'ha d'afegir una quantitat adequada de conservants al recobriment. Els conservants poden inhibir el creixement de microorganismes, evitant així que les substàncies orgàniques com l'èter de cel·lulosa es descomponguin i mantenint l'estabilitat del recobriment. S'han de seleccionar els conservants adequats segons la formulació del recobriment i l'entorn d'emmagatzematge, i s'ha de comprovar regularment la seva eficàcia.
(4) Controlar l'entorn d'emmagatzematge
La temperatura i la humitat d'emmagatzematge del recobriment tenen un impacte directe en l'estabilitat de la viscositat. El recobriment s'ha d'emmagatzemar en un ambient sec i fresc, evitant condicions d'alta temperatura i humitat per reduir la volatilització del dissolvent i la degradació de l'èter de cel·lulosa. A més, un embalatge ben segellat pot reduir eficaçment la migració i l'evaporació de l'aigua i retardar la disminució de la viscositat.
4. Altres factors que afecten la viscositat
A més dels èters de cel·lulosa, altres components del sistema de recobriment també poden afectar el canvi de viscositat. Per exemple, el tipus i la concentració de pigments, la velocitat de volatilització dels dissolvents i la compatibilitat d'altres espessidors o dispersants poden afectar l'estabilitat de la viscositat del recobriment. Per tant, el disseny general de la fórmula del recobriment i la interacció entre els components també són punts clau als quals cal parar atenció.
La disminució de la viscositat durant l'emmagatzematge del recobriment està estretament relacionada amb factors com la degradació dels èters de cel·lulosa, la volatilització del dissolvent i la migració de l'aigua. Per tal de millorar l'estabilitat d'emmagatzematge del recobriment, s'han de seleccionar varietats d'èters de cel·lulosa adequades, controlar el pH del recobriment, reforçar les mesures anticorrosió i optimitzar l'entorn d'emmagatzematge. Mitjançant un disseny de fórmules raonable i una bona gestió de l'emmagatzematge, es pot reduir eficaçment el problema de la disminució de la viscositat durant l'emmagatzematge del recobriment i millorar el rendiment i la competitivitat del mercat del producte.
Data de publicació: 27 de setembre de 2024