Kā hidroksietilceluloze darbojas kā biezinātājs?

Celuloze ir polisaharīds, kas veido dažādus ūdenī šķīstošus ēterus. Celulozes biezinātāji ir nejonu ūdenī šķīstoši polimēri. Tās lietošanas vēsture ir ļoti ilga, vairāk nekā 30 gadus ilga, un tai ir daudz dažādu šķirņu. Tos joprojām izmanto gandrīz visās lateksa krāsās un tie ir galvenie biezinātāji. Celulozes biezinātāji ir ļoti efektīvi ūdens sistēmās, jo tie paši sabiezina ūdeni. Krāsu rūpniecībā visbiežāk izmantotie celulozes biezinātāji ir: metilceluloze (MC), hidroksietilceluloze (HEC), etilhidroksietilceluloze (EHEC), hidroksipropilceluloze (HPC), hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) un hidrofobiski modificēta hidroksietilceluloze (HMHEC). HEC ir ūdenī šķīstošs polisaharīds, ko plaši izmanto matētu un pusspīdīgu arhitektūras lateksa krāsu biezināšanā. Biezinātāji ir pieejami dažādās viskozitātes pakāpēs, un biezinātājiem ar šo celulozi ir lieliska krāsu saderība un uzglabāšanas stabilitāte.

Pārklājuma plēves izlīdzināšanas, pretšļakatu, plēves veidošanās un nosēšanās novēršanas īpašības ir atkarīgas no HEC relatīvās molekulmasas. HEC un citi nesaistītie ūdenī šķīstošie polimēri sabiezina pārklājuma ūdens fāzi. Celulozes biezinātājus var izmantot atsevišķi vai kombinācijā ar citiem biezinātājiem, lai iegūtu īpašu reoloģiju. Celulozes ēteriem var būt dažādas relatīvās molekulmasas un dažādas viskozitātes pakāpes, sākot no zemas molekulmasas 2% ūdens šķīduma ar viskozitāti aptuveni 10 MPS līdz augstas relatīvās molekulmasas viskozitātei 100 000 MP·S. Zemas molekulmasas pakāpes parasti izmanto kā aizsargkoloīdus lateksa krāsas emulsijas polimerizācijā, un visbiežāk sastopamās pakāpes (viskozitāte 4800–50 000 MP·S) tiek izmantotas kā biezinātāji. Šāda veida biezinātāja mehānisms ir saistīts ar ūdeņraža saišu augsto hidratāciju un tā molekulāro ķēžu savstarpējo sapīšanos.

Tradicionālā celuloze ir lielmolekulārs polimērs, kas sabiezē galvenokārt molekulāro ķēžu savstarpējās sapīšanās dēļ. Augstās viskozitātes dēļ pie zema bīdes ātruma izlīdzināšanas īpašība ir slikta, un tas ietekmē pārklājuma plēves spīdumu. Pie augsta bīdes ātruma viskozitāte ir zema, pārklājuma plēves izturība pret šļakatām ir slikta, un pārklājuma plēves pilnība nav laba. HEC uzklāšanas īpašības, piemēram, izturība pret otu, plēvēšanas un rullīšu šļakatu veidošanās, ir tieši saistītas ar biezinātāja izvēli. Arī tās plūsmas īpašības, piemēram, izlīdzināšana un izturība pret nosēšanos, lielā mērā ietekmē biezinātāji.

Hidrofobiski modificēta celuloze (HMHEC) ir celulozes biezinātājs, kam ir hidrofobas modifikācijas dažās sazarotajās ķēdēs (struktūras galvenajā ķēdē ir ieviestas vairākas garķēžu alkilgrupas). Šim pārklājumam ir augstāka viskozitāte pie lieliem bīdes ātrumiem un līdz ar to labāka plēves veidošanās. Piemēram, Natrosol Plus Grade 330, 331, Cellosize SG-100, Bermocoll EHM-100. Tā biezināšanas efekts ir salīdzināms ar celulozes ētera biezinātājiem ar daudz lielāku relatīvo molekulmasu. Tas uzlabo ICI viskozitāti un izlīdzināšanu, kā arī samazina virsmas spraigumu. Piemēram, HEC virsmas spraigums ir aptuveni 67 MN/m, un HMHEC virsmas spraigums ir 55–65 MN/m.

HMHEC ir lieliska izsmidzināmība, noturība pret notecēšanu, izlīdzināšanas īpašības, labs spīdums un pigmenta salipšanas novēršana. To plaši izmanto, un tam nav negatīvas ietekmes uz smalku daļiņu lateksa krāsu plēves veidošanos. Labas plēves veidošanas un pretkorozijas īpašības. Šis konkrētais asociatīvais biezinātājs labāk darbojas ar vinilacetāta kopolimēru sistēmām, un tā darbība ir līdzīga citiem asociatīvajiem biezinātājiem, bet ar vienkāršākām formulām.


Publicēšanas laiks: 2023. gada 16. marts