Целулозните етери се използват широко в покрития като сгъстители поради техните уникални свойства и функционалности. Те повишават вискозитета на покритията, осигурявайки подобрени свойства на нанасяне и производителност на крайния продукт. Разбирането на тяхната функция като сгъстители изисква задълбочаване в тяхната молекулярна структура, взаимодействия с разтворители и други компоненти в покритията, както и техните ефекти върху реологията и образуването на филм.
1. Молекулярна структура:
Целулозните етери се извличат от целулоза, естествено срещащ се полимер, открит в стените на растителните клетки. Чрез химическа модификация, като етерификация, хидроксипропилиране или карбоксиметилиране, се получават целулозни етери. Тези модификации въвеждат функционални групи върху гръбнака на целулозата, променяйки нейната разтворимост и взаимодействия с разтворители.
2. Разтворимост и набъбване:
Целулозните етери притежават различна степен на разтворимост във вода и органични разтворители, в зависимост от вида и степента на заместване. Във формулите за покрития, целулозните етери обикновено набъбват в системи на водна основа, образувайки вискозни разтвори или гелове. Това поведение на набъбване допринася за техния сгъстяващ ефект, тъй като набъбналите полимерни вериги се заплитат и възпрепятстват потока на разтворителя.
3. Водородно свързване:
Водородното свързване играе решаваща роля във взаимодействията между целулозни етери и водни молекули или други компоненти в покритията. Хидроксилните групи, присъстващи в целулозните етери, могат да образуват водородни връзки с водните молекули, насърчавайки солватацията и набъбването. Освен това, водородното свързване улеснява взаимодействията между целулозни етери и други полимери или частици във формулировката на покритието, влияейки върху реологичните свойства.
4. Модификация на реологията:
Целулозните етери действат като сгъстители, като променят реологичните свойства на съставите на покритията. Те придават поведение на разреждане при срязване, което означава, че вискозитетът намалява при напрежение на срязване по време на нанасяне, но се възстановява след прекратяване на напрежението. Това свойство улеснява нанасянето, като същевременно осигурява достатъчен вискозитет за предотвратяване на увисване или капене на покритието.
5. Образуване на филм и стабилност:
По време на процеса на сушене и втвърдяване целулозните етери допринасят за образуването на равномерен и стабилен филм. Докато разтворителят се изпарява, молекулите на целулозния етер се подреждат и заплитат, за да образуват кохезивна филмова структура. Това фолио осигурява механична якост, адхезия към основата и устойчивост на фактори на околната среда като влага и абразия.
6. Съвместимост и синергия:
Целулозните етери показват съвместимост с широка гама от компоненти на покритието, включително свързващи вещества, пигменти и добавки. Те могат синергично да взаимодействат с други сгъстители или модификатори на реологията, повишавайки тяхната ефективност във формулата на покритието. Чрез оптимизиране на избора и комбинацията от целулозни етери с други добавки, формулаторите могат да постигнат желаните реологични свойства и експлоатационни характеристики в покритията.
7. Екологични и регулаторни съображения:
Целулозните етери са предпочитани във формулировките на покритията поради тяхната биоразградимост, възобновяем източник и съответствие с нормативните изисквания за безопасност за околната среда и здравето. Тъй като потребителите и регулаторните агенции все повече изискват устойчиви и екологични продукти, използването на целулозни етери е в съответствие с тези цели.
целулозните етери функционират като сгъстители в покритията, като използват тяхната молекулярна структура, характеристики на разтворимост, взаимодействия с разтворители и други компоненти, реологична модификация, свойства за образуване на филм, съвместимост и екологични предимства. Тяхната универсална и многофункционална природа ги прави незаменими добавки във формулите на покритията, допринасяйки за подобрена производителност, естетика и устойчивост.
Време на публикуване: 12 юни 2024 г