Fenomenet med viskositetsfall under lagring av maling er et vanlig problem. Spesielt etter langtidslagring synker viskositeten til malingen betydelig, noe som påvirker konstruksjonens ytelse og produktkvalitet. Nedgangen i viskositet er relatert til mange faktorer, som temperatur, fuktighet, løsemiddelfordampning, polymernedbrytning osv., men samspillet med fortykningsmiddelet celluloseeter er spesielt kritisk.
1. Celluloseeterens grunnleggende rolle
Celluloseeter er et vanlig fortykningsmiddel som er mye brukt i vannbaserte malinger. Hovedfunksjonene deres inkluderer:
Fortykningseffekt: Celluloseeter kan danne en hoven tredimensjonal nettverksstruktur ved å absorbere vann, og dermed øke systemets viskositet og forbedre malingens tiksotropi og konstruksjonsytelse.
Suspensjonsstabiliserende effekt: Celluloseeter kan effektivt forhindre sedimentering av faste partikler som pigmenter og fyllstoffer i malingen og opprettholde malingens ensartethet.
Filmdannende egenskaper: Celluloseeter kan også påvirke malingens filmdannende egenskaper, noe som gjør at belegget får en viss seighet og holdbarhet.
Det finnes mange typer celluloseetere, inkludert metylcellulose (MC), hydroksyetylcellulose (HEC), hydroksypropylmetylcellulose (HPMC), osv. Disse materialene har ulik løselighet, fortykningsevne og lagringsbestandighet i belegg.
2. Hovedårsaker til viskositetsreduksjon
Under lagring av belegg er viskositetsreduksjonen hovedsakelig forårsaket av følgende årsaker:
(1) Nedbrytning av celluloseetere
Celluloseeterens fortykningseffekt i belegg avhenger av størrelsen på molekylvekten og integriteten til molekylstrukturen. Under lagring kan faktorer som temperatur, surhet og alkalitet, og mikroorganismer, forårsake nedbrytning av celluloseetere. For eksempel, under langtidslagring kan de sure eller alkaliske komponentene i belegget hydrolysere molekylkjeden til celluloseeter, redusere molekylvekten og dermed svekke fortykningseffekten, noe som resulterer i en reduksjon i viskositet.
(2) Løsemiddelfordampning og fuktighetsmigrasjon
Løsemiddelfordampning eller fuktighetsmigrasjon i belegget kan påvirke løselighetsgraden til celluloseeter. Under lagring kan deler av vannet fordampe eller migrere til overflaten av belegget, noe som gjør at vannfordelingen i belegget blir ujevn. Dette påvirker celluloseeterens svellingsgrad og forårsaker en reduksjon i viskositet i lokale områder.
(3) Mikrobielt angrep
Mikrobiell vekst kan forekomme i belegget hvis det oppbevares feil, eller hvis konserveringsmidlene blir ineffektive. Mikroorganismer kan dekomponere celluloseetere og andre organiske fortykningsmidler, noe som svekker deres fortykningseffekt og fører til at viskositeten til belegget reduseres. Spesielt vannbaserte belegg er et godt miljø for mikrobiell vekst fordi de inneholder en stor mengde vann.
(4) Høytemperaturaldring
Under lagringsforhold ved høy temperatur kan den fysiske eller kjemiske strukturen til celluloseetermolekylkjeden endre seg. For eksempel er celluloseetere utsatt for oksidasjon eller pyrolyse ved høyere temperaturer, noe som resulterer i en svekkelse av fortykningseffekten. Høye temperaturer akselererer også løsningsmiddelfordampning og vannfordampning, noe som ytterligere påvirker viskositetsstabiliteten.
3. Metoder for å forbedre lagringsstabiliteten til belegg
For å redusere viskositetsreduksjonen under lagring og forlenge beleggets levetid, kan følgende tiltak iverksettes:
(1) Valg av riktig celluloseeter
Ulike typer celluloseetere har ulik ytelse når det gjelder lagringsstabilitet. Celluloseetere med høy molekylvekt har generelt bedre fortykningseffekter, men lagringsstabiliteten deres er relativt dårlig, mens celluloseetere med lavere molekylvekt kan ha bedre lagringsytelse. Derfor bør celluloseetere med god lagringsstabilitet velges når man utformer formelen, eller celluloseetere bør blandes med andre fortykningsmidler for å forbedre lagringsbestandigheten.
(2) Kontroller pH-verdien til belegget
Surhetsgraden og alkaliteten i beleggsystemet har en viktig innflytelse på stabiliteten til celluloseetere. I formuleringsdesignet bør pH-verdien til belegget kontrolleres for å unngå et for surt eller alkalisk miljø for å redusere nedbrytningen av celluloseetere. Samtidig kan tilsetning av en passende mengde pH-justerer eller buffer bidra til å stabilisere systemets pH.
(3) Øk bruken av konserveringsmidler
For å forhindre mikrobiell erosjon bør en passende mengde konserveringsmidler tilsettes belegget. Konserveringsmidler kan hemme veksten av mikroorganismer, og dermed forhindre at organiske stoffer som celluloseeter brytes ned og opprettholde beleggets stabilitet. Passende konserveringsmidler bør velges i henhold til beleggets formulering og lagringsmiljø, og effektiviteten deres bør kontrolleres regelmessig.
(4) Kontroller lagringsmiljøet
Lagringstemperaturen og fuktigheten til belegget har direkte innvirkning på viskositetsstabiliteten. Belegget bør oppbevares tørt og kjølig, og unngå høye temperaturer og høy fuktighetsforhold for å redusere fordampning av løsemidler og nedbrytning av celluloseeter. I tillegg kan godt forseglet emballasje effektivt redusere migrering og fordampning av vann og forsinke reduksjonen i viskositet.
4. Andre faktorer som påvirker viskositeten
I tillegg til celluloseetere kan andre komponenter i beleggsystemet også påvirke endringen i viskositet. For eksempel kan typen og konsentrasjonen av pigmenter, fordampningshastigheten til løsemidler og kompatibiliteten til andre fortykningsmidler eller dispergeringsmidler påvirke viskositetsstabiliteten til belegget. Derfor er den overordnede utformingen av beleggformelen og samspillet mellom komponentene også viktige punkter som må tas hensyn til.
Reduksjonen i viskositet under lagring av belegget er nært knyttet til faktorer som nedbrytning av celluloseetere, fordampning av løsemidler og vannmigrasjon. For å forbedre beleggets lagringsstabilitet bør passende celluloseetervarianter velges, pH-verdien i belegget kontrolleres, antikorrosjonstiltak styrkes og lagringsmiljøet optimaliseres. Gjennom rimelig formeldesign og god lagringshåndtering kan problemet med viskositetsreduksjon under lagring av belegget reduseres effektivt, og produktets ytelse og markedskonkurranseevne kan forbedres.
Publisert: 27. september 2024