HPMC (hidroxipropil metilcellulosa) és un additiu altament eficient i s’utilitza àmpliament en la formulació de recobriments i pintures. Una de les seves funcions principals és millorar el control de la viscositat, que no només millora la reologia dels recobriments i les pintures, sinó que també millora el rendiment de la construcció i la qualitat final del film.
1. Propietats bàsiques de HPMC
HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic amb bona solubilitat en aigua i solubilitat orgànica de dissolvents. Es pot dissoldre i formar una solució col·loidal estable a diferents temperatures i valors de pH. El principal mecanisme d’acció de l’HPMC és formar una estructura de xarxa mitjançant enllaços d’hidrogen intermoleculars i forces de van der Waals, afectant així les propietats reològiques dels recobriments o pintures. La seva viscositat canvia amb canvis en la concentració, la temperatura, la velocitat de cisalla i altres factors, cosa que fa que la seva aplicació en els recobriments i les pintures tinguin un gran espai d’ajust.
2. Funció de HPMC en recobriments i pintures
Ajust de viscositat: la funció principal de HPMC és ajustar la viscositat del sistema. En els recobriments i les pintures, la viscositat és un paràmetre important que afecta directament la construcció, l’anivellament i l’efecte final de la pel·lícula del material. L’HPMC pot controlar amb precisió la viscositat del recobriment canviant l’estructura o la concentració molecular, assegurant l’estabilitat i l’operació del recobriment durant l’emmagatzematge, el transport i la construcció.
Control reològic: HPMC proporciona un recobriment o pintura bones propietats reològiques, de manera que manté una viscositat elevada quan està estàtica per evitar la sedimentació i pot reduir la viscositat sota la cisalla, cosa que facilita l’aplicació. Aquesta tixotropia és essencial per al rendiment de la construcció de recobriments i pintures, sobretot quan es ruixen, es raspallen o s’enrotllen, cosa que ajuda a aconseguir un recobriment uniforme i suau.
Rendiment anti-sagging: quan els recobriments o les pintures s’apliquen a les superfícies verticals, es produeix sovint la caiguda, és a dir, el recobriment flueix sota l’acció de la gravetat, donant lloc a un gruix de pel·lícula desigual i fins i tot marques de flux. HPMC suprimeix eficaçment el fenomen de caiguda millorant la viscositat i la tixotropia del sistema, garantint l’estabilitat del recobriment quan s’aplica en superfícies verticals.
Efecte anti-sedimentació: en els recobriments amb més pigments o càrregues, pigments o càrregues són propensos a la sedimentació, afectant la uniformitat del recobriment. HPMC alenteix la taxa de sedimentació de partícules sòlides augmentant la viscositat del sistema. Al mateix temps, manté el seu estat de suspensió en la pintura interactuant amb les partícules del pigment, garantint que la pintura sigui uniforme i coherent durant el procés de construcció.
Millora l’estabilitat d’emmagatzematge: Durant l’emmagatzematge a llarg termini, la pintura és propensa a l’estratificació, la coagulació o la sedimentació. L’addició d’HPMC pot millorar eficaçment l’estabilitat d’emmagatzematge de la pintura, mantenir la uniformitat i la viscositat de la pintura, ampliant així la seva vida útil i evitant la degradació de la qualitat del producte causada per un emmagatzematge indegut.
3. Factors que afecten el control de la viscositat per HPMC
Concentració: La concentració de HPMC és un factor directe que afecta la viscositat de la pintura o la pintura. A mesura que la concentració de HPMC augmenta, la viscositat del sistema augmentarà significativament. Per als recobriments que requereixen una viscositat més elevada, augmentar adequadament la quantitat de HPMC pot assolir el nivell de viscositat ideal. No obstant això, una concentració massa alta també pot fer que el sistema sigui massa viscós i afecti el rendiment de la construcció. Per tant, és necessari controlar amb precisió la quantitat de HPMC afegida segons l'escenari específic d'aplicació i els requisits de construcció.
Pes molecular: El pes molecular de HPMC també és un factor important que afecta la viscositat. El HPMC amb alt pes molecular forma una estructura de xarxa més densa a la solució, cosa que pot augmentar significativament la viscositat del recobriment; mentre que HPMC amb un pes molecular baix presenta una menor viscositat. Seleccionant HPMC amb diferents pesos moleculars, es pot ajustar la viscositat del recobriment o la pintura per complir diferents requisits de construcció.
Temperatura: La viscositat de HPMC disminueix a mesura que augmenta la temperatura. Per tant, quan es construeix en un entorn d’alta temperatura, cal seleccionar varietats HPMC amb una millor resistència a la temperatura o augmentar adequadament la seva dosi per assegurar el rendiment de la construcció i la qualitat del film del recobriment en condicions d’alta temperatura.
Valor de pH: HPMC és estable en un ampli rang de pH, però les condicions d'àcid extrem i alcali afectaran la seva estabilitat de viscositat. En un entorn fort àcid o alcalí, HPMC pot degradar o fallar, donant lloc a una disminució de la viscositat. Per tant, a l’hora de dissenyar la fórmula, assegureu -vos que el valor de pH del sistema sigui moderat per mantenir l’efecte de control de la viscositat de l’HPMC.
Velocitat de cisalla: l’HPMC és un espessidor d’aparell de cisalla, és a dir, la seva viscositat es reduirà significativament a taxes de cisalla elevades. Aquesta propietat és molt important en el procés de construcció de recobriment, ja que quan es raspalla, es roda o ruixen, el recobriment està sotmès a una gran força de cisalla i HPMC pot millorar el rendiment de la construcció reduint la viscositat. Un cop finalitzada la construcció, la força de cisalla desapareix i HPMC pot restaurar la viscositat del recobriment per assegurar la uniformitat i el gruix de la pel·lícula de recobriment.
4. Aplicació de HPMC en diferents sistemes de recobriment
Recobriments a base d’aigua: l’HPMC s’utilitza àmpliament en els recobriments a base d’aigua. No només es pot utilitzar com a espessidor, sinó també com a ajuda i estabilitzador que formen pel·lícules. En sistemes basats en aigua, HPMC pot augmentar eficaçment la viscositat del recobriment, millorar la seva reologia i anivellar i evitar la sedimentació i la caiguda. Al mateix temps, també pot millorar la resistència a l’aigua i la resistència a les fregues de la pel·lícula de recobriment i ampliar la vida útil del recobriment.
Recobriments basats en dissolvents: Tot i que HPMC és relativament menys utilitzat en els recobriments basats en dissolvents, encara es pot utilitzar com a espessidor i ajuda per anivellar. Especialment en els recobriments de compostos orgànics volàtils baixos (VOC), HPMC pot proporcionar el control de viscositat i l’ajust de la reologia necessaris, reduint així l’ús de dissolvents i complint els requisits de protecció ambiental.
Recobriments en pols: En els recobriments de pols, HPMC es pot utilitzar com a aglutinant i espessidor per millorar la fluïdesa i les propietats formadores de pel·lícules augmentant la viscositat de la pols. HPMC pot assegurar -se que el recobriment de pols no és fàcil de volar durant el procés de construcció, alhora que millora la uniformitat i la densitat de la pel·lícula de recobriment.
HPMC aconsegueix un excel·lent control de la viscositat en els recobriments i pintures a través de les seves propietats físiques i químiques úniques. No només pot ajustar amb precisió la viscositat del sistema, sinó que també millorar la reologia del recobriment, millorar les propietats anti-sagging i anti-redacció i millorar l’estabilitat d’emmagatzematge. Segons diferents sistemes de recobriment i requisits de construcció, ajustant la concentració, el pes molecular, la temperatura, el valor de pH i altres factors de HPMC, la viscositat es pot controlar finament, millorant així la construcció del recobriment i la qualitat del recobriment final.
Posada de temps: 13 de setembre de 2014