Trong ngành sơn, độ ổn định và lưu biến của bột màu là yếu tố quan trọng, tuy nhiên trong quá trình bảo quản và sử dụng, bột màu thường gặp vấn đề như đặc lại, vón cục, ảnh hưởng đến hiệu quả thi công và chất lượng lớp phủ.Hydroxyethyl cellulose (HEC), là chất làm đặc polyme hòa tan trong nước phổ biến, đóng vai trò quan trọng trong công thức sơn. Nó có thể cải thiện hiệu quả tính chất lưu biến của bột màu, ngăn ngừa kết tụ và cải thiện độ ổn định khi lưu trữ.
1. Nguyên nhân khiến bột màu sơn bị đặc và vón cục
Sự đặc lại và kết tụ của bột màu sơn thường liên quan đến các yếu tố sau:
Độ phân tán sắc tố không ổn định: Các hạt sắc tố trong hỗn hợp màu có thể kết bông và lắng xuống trong quá trình lưu trữ, dẫn đến nồng độ cục bộ và kết tụ quá mức.
Sự bay hơi nước trong hệ thống: Trong quá trình lưu trữ, sự bay hơi một phần nước sẽ làm tăng độ nhớt của bột màu, thậm chí hình thành chất khô trên bề mặt.
Sự không tương thích giữa các chất phụ gia: Một số chất làm đặc, chất phân tán hoặc các chất phụ gia khác có thể phản ứng với nhau, ảnh hưởng đến tính chất lưu biến của hỗn hợp màu, dẫn đến tăng độ nhớt bất thường hoặc hình thành bông cặn.
Tác động của lực cắt: Việc khuấy hoặc bơm cơ học trong thời gian dài có thể phá hủy cấu trúc chuỗi polyme trong hệ thống, làm giảm độ lưu động của hỗn hợp màu và khiến hỗn hợp trở nên nhớt hơn hoặc kết tụ hơn.
2. Cơ chế hoạt động của hydroxyethyl cellulose
Hydroxyethyl cellulose (HEC) là một dẫn xuất cellulose không ion có khả năng làm đặc, điều chỉnh lưu biến và độ ổn định phân tán tốt. Cơ chế hoạt động chính của nó trong bột màu sơn bao gồm:
Làm đặc và điều chỉnh lưu biến: HEC có thể kết hợp với các phân tử nước thông qua liên kết hydro để tạo thành lớp hydrat hóa ổn định, tăng độ nhớt của hệ thống, ngăn các hạt sắc tố kết tụ và lắng xuống, đồng thời đảm bảo bột màu duy trì được độ lưu động tốt trong quá trình đứng yên hoặc thi công.
Hệ thống phân tán ổn định: HEC có hoạt tính bề mặt tốt, có thể bao phủ các hạt sắc tố, tăng khả năng phân tán của chúng trong pha nước, ngăn ngừa sự kết tụ giữa các hạt, do đó làm giảm hiện tượng kết bông và kết tụ.
Chống bay hơi nước: HEC có thể hình thành một lớp bảo vệ nhất định, làm chậm tốc độ bay hơi của nước, ngăn không cho bột màu bị đặc lại do mất nước và kéo dài thời gian bảo quản.
Khả năng chống cắt: HEC mang lại cho sơn tính lưu biến tốt, giảm độ nhớt dưới lực cắt cao, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công và có thể nhanh chóng phục hồi độ nhớt dưới lực cắt thấp, cải thiện hiệu suất chống chảy xệ của sơn.
3. Ưu điểm của hydroxyethyl cellulose trong bột màu sơn
Việc bổ sung hydroxyethyl cellulose vào hệ thống bột màu sơn có những ưu điểm sau:
Cải thiện độ ổn định khi lưu trữ của bột màu: HEC có thể ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng lắng đọng và kết tụ sắc tố, đảm bảo bột màu vẫn giữ được độ lưu động đồng đều sau thời gian lưu trữ dài.
Cải thiện hiệu suất thi công: HEC mang lại cho bột màu tính chất lưu biến tuyệt vời, giúp dễ dàng quét, lăn hoặc phun trong quá trình thi công, cải thiện khả năng thích ứng của sơn với thi công.
Tăng cường khả năng chống nước: HEC có thể làm giảm sự thay đổi độ nhớt do sự bay hơi nước gây ra, do đó bột màu có thể duy trì độ ổn định tốt trong các điều kiện môi trường khác nhau.
Khả năng tương thích cao: HEC là chất làm đặc không ion, có khả năng tương thích tốt với hầu hết các chất phân tán, chất làm ướt và các chất phụ gia khác, đồng thời không gây mất ổn định trong hệ thống pha chế.
Bảo vệ môi trường và an toàn: HEC có nguồn gốc từ cellulose tự nhiên, đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường, không thải ra các chất độc hại, phù hợp với xu hướng phát triển xanh và bảo vệ môi trường của sơn gốc nước.
4. Công dụng và gợi ý của hydroxyethyl cellulose
Để phát huy tốt hơn vai trò của HEC, khi sử dụng HEC trong công thức pha màu sơn cần lưu ý những điểm sau:
Kiểm soát hợp lý lượng bổ sung: Lượng HEC thường nằm trong khoảng 0,2%-1,0%. Lượng sử dụng cụ thể cần được điều chỉnh theo nhu cầu của hệ thống sơn phủ để tránh độ nhớt quá mức và ảnh hưởng đến hiệu suất thi công.
Quy trình tiền hòa tan: Trước tiên, HEC phải được phân tán và hòa tan trong nước, sau đó thêm vào hệ thống bột màu sau khi tạo thành dung dịch đồng nhất để đảm bảo nó phát huy hết tác dụng làm đặc và phân tán.
Sử dụng với các chất phụ gia khác: Có thể kết hợp hợp lý với chất phân tán, chất làm ướt, v.v. để cải thiện độ ổn định phân tán của chất màu và tối ưu hóa hiệu suất phủ.
Tránh tác động của nhiệt độ cao: Độ hòa tan của HEC bị ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt độ. Nên hòa tan ở nhiệt độ thích hợp (25-50℃) để tránh kết tụ hoặc hòa tan không đủ.
Hydroxyethyl cellulosecó giá trị ứng dụng quan trọng trong hệ thống bột màu sơn. Nó có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề về độ đặc và kết tụ của bột màu, đồng thời cải thiện độ ổn định lưu trữ và hiệu suất thi công. Độ đặc, độ ổn định phân tán và khả năng chống bay hơi nước của nó làm cho nó trở thành một chất phụ gia quan trọng cho sơn gốc nước. Trong các ứng dụng thực tế, việc điều chỉnh hợp lý liều lượng HEC và phương pháp bổ sung có thể tối đa hóa các ưu điểm của nó và cải thiện chất lượng tổng thể của sơn. Với sự phát triển của sơn thân thiện với môi trường gốc nước, triển vọng ứng dụng của HEC sẽ rộng hơn.
Thời gian đăng: 09-04-2025