HPMC (гидроксипропилметилцеллюлоза) является высокоэффективной добавкой и широко используется в рецептурах покрытий и красок. Одной из ее основных функций является улучшение контроля вязкости, что не только улучшает реологию покрытий и красок, но и улучшает эксплуатационные характеристики конструкции и качество конечной пленки.
1. Основные свойства ГПМЦ
HPMC — это неионный эфир целлюлозы с хорошей растворимостью в воде и органических растворителях. Он может растворяться и образовывать стабильный коллоидный раствор при различных температурах и значениях pH. Основной механизм действия HPMC заключается в формировании сетчатой структуры посредством межмолекулярных водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса, тем самым влияя на реологические свойства покрытий или красок. Его вязкость изменяется при изменении концентрации, температуры, скорости сдвига и других факторов, что делает его применение в покрытиях и красках имеющим большое пространство для регулирования.
2. Функция ГПМЦ в покрытиях и красках
Регулировка вязкости: Основная функция HPMC — регулировка вязкости системы. В покрытиях и красках вязкость является важным параметром, который напрямую влияет на конструкцию, выравнивание и конечный эффект пленки материала. HPMC может точно контролировать вязкость покрытия, изменяя молекулярную структуру или концентрацию, обеспечивая стабильность и работоспособность покрытия во время хранения, транспортировки и строительства.
Реологический контроль: HPMC придает покрытию или краске хорошие реологические свойства, так что они сохраняют высокую вязкость в статическом состоянии, чтобы предотвратить седиментацию, и могут снизить вязкость при сдвиге, что облегчает нанесение. Эта тиксотропия имеет важное значение для конструкционных характеристик покрытий и красок, особенно при распылении, нанесении кистью или валиком, что помогает добиться равномерного и гладкого покрытия.
Противопотекающие свойства: При нанесении покрытий или красок на вертикальные поверхности часто происходит потекание, то есть покрытие течет под действием силы тяжести, что приводит к неравномерной толщине пленки и даже к появлению следов потеков. ГПМЦ эффективно подавляет явление потекания за счет повышения вязкости и тиксотропности системы, обеспечивая стабильность покрытия при нанесении на вертикальные поверхности.
Эффект противоседиментации: В покрытиях с большим количеством пигментов или наполнителей пигменты или наполнители склонны к седиментации, что влияет на однородность покрытия. ГПМЦ замедляет скорость седиментации твердых частиц за счет повышения вязкости системы. В то же время он поддерживает свое состояние суспензии в краске, взаимодействуя с частицами пигмента, гарантируя однородность и постоянство краски в процессе строительства.
Улучшение стабильности при хранении: При длительном хранении краска склонна к расслоению, коагуляции или образованию осадка. Добавление ГПМЦ может эффективно улучшить стабильность при хранении краски, сохранить однородность и вязкость краски, тем самым продлевая срок ее хранения и избегая ухудшения качества продукта, вызванного неправильным хранением.
3. Факторы, влияющие на контроль вязкости с помощью ГПМЦ
Концентрация: Концентрация HPMC является прямым фактором, влияющим на вязкость краски или лака. По мере увеличения концентрации HPMC вязкость системы значительно увеличится. Для покрытий, требующих более высокой вязкости, соответствующее увеличение количества HPMC может достичь идеального уровня вязкости. Однако слишком высокая концентрация также может привести к тому, что система станет слишком вязкой и повлияет на эксплуатационные характеристики конструкции. Поэтому необходимо точно контролировать количество добавляемой HPMC в соответствии с конкретным сценарием применения и требованиями конструкции.
Молекулярный вес: Молекулярный вес HPMC также является важным фактором, влияющим на вязкость. HPMC с высоким молекулярным весом образует более плотную сетчатую структуру в растворе, что может значительно увеличить вязкость покрытия; в то время как HPMC с низким молекулярным весом демонстрирует более низкую вязкость. Выбирая HPMC с различным молекулярным весом, можно регулировать вязкость покрытия или краски для соответствия различным строительным требованиям.
Температура: Вязкость HPMC уменьшается с ростом температуры. Поэтому при строительстве в условиях высоких температур необходимо выбирать сорта HPMC с лучшей устойчивостью к высоким температурам или соответствующим образом увеличивать его дозировку, чтобы обеспечить эксплуатационные характеристики конструкции и качество пленки покрытия в условиях высоких температур.
Значение pH: HPMC стабилен в широком диапазоне pH, но экстремальные кислотные и щелочные условия повлияют на его вязкостную стабильность. В сильнокислой или щелочной среде HPMC может деградировать или выйти из строя, что приведет к снижению вязкости. Поэтому при разработке формулы убедитесь, что значение pH системы умеренное, чтобы сохранить эффект контроля вязкости HPMC.
Скорость сдвига: HPMC является загустителем, истончающимся при сдвиге, то есть его вязкость будет значительно снижена при высоких скоростях сдвига. Это свойство очень важно в процессе создания покрытия, поскольку при нанесении кистью, валиком или распылением покрытие подвергается большому усилию сдвига, а HPMC может улучшить эксплуатационные характеристики конструкции за счет снижения вязкости. После завершения создания конструкции усилие сдвига исчезает, и HPMC может восстановить вязкость покрытия, чтобы обеспечить однородность и толщину пленки покрытия.
4. Применение ГПМЦ в различных системах покрытий
Покрытия на водной основе: HPMC широко используется в покрытиях на водной основе. Он может использоваться не только как загуститель, но и как пленкообразующее средство и стабилизатор. В системах на водной основе HPMC может эффективно повышать вязкость покрытия, улучшать его реологию и выравнивание, а также предотвращать седиментацию и провисание. В то же время он может также улучшать водостойкость и стойкость к истиранию пленки покрытия и продлевать срок службы покрытия.
Покрытия на основе растворителя: Хотя HPMC относительно реже используется в покрытиях на основе растворителя, его все равно можно использовать в качестве загустителя и выравнивающей добавки. Особенно в покрытиях с низким содержанием летучих органических соединений (VOC), HPMC может обеспечить необходимый контроль вязкости и корректировку реологии, тем самым сокращая использование растворителей и выполняя требования по защите окружающей среды.
Порошковые покрытия: В порошковых покрытиях HPMC может использоваться в качестве связующего и загустителя для улучшения текучести и пленкообразующих свойств за счет повышения вязкости порошка. HPMC может гарантировать, что порошковое покрытие не будет легко летать в процессе строительства, одновременно улучшая однородность и плотность пленки покрытия.
HPMC обеспечивает превосходный контроль вязкости в покрытиях и красках благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам. Он может не только точно регулировать вязкость системы, но и улучшать реологию покрытия, улучшать противопосадочные и противоосаждающие свойства и улучшать стабильность при хранении. В зависимости от различных систем покрытий и требований к конструкции, регулируя концентрацию, молекулярную массу, температуру, значение pH и другие факторы HPMC, можно точно контролировать вязкость, тем самым улучшая конструкцию покрытия и качество конечного покрытия.
Время публикации: 13-сен-2024