In der Lackindustrie sind Stabilität und Rheologie der Farbpaste entscheidend. Bei Lagerung und Anwendung treten jedoch häufig Probleme wie Verdickung und Agglomeration auf, was sich negativ auf die Konstruktionswirkung und die Beschichtungsqualität auswirkt.Hydroxyethylcellulose (HEC)spielt als gängiges wasserlösliches Polymerverdickungsmittel eine wichtige Rolle in Farbformulierungen. Es kann die rheologischen Eigenschaften der Farbpaste wirksam verbessern, Agglomeration verhindern und die Lagerstabilität verbessern.
1. Gründe für die Verdickung und Agglomeration von Farbpasten
Das Eindicken und Agglomerieren von Farbpasten hängt im Allgemeinen mit den folgenden Faktoren zusammen:
Instabile Pigmentdispersion: Die Pigmentpartikel in der Farbpaste können während der Lagerung ausflocken und sich absetzen, was zu einer übermäßigen lokalen Konzentration und Agglomeration führen kann.
Verdunstung von Wasser im System: Während der Lagerung führt die Verdunstung eines Teils des Wassers dazu, dass die Viskosität der Farbpaste zunimmt und sich sogar Trockenmasse auf der Oberfläche bildet.
Unverträglichkeit zwischen Zusatzstoffen: Bestimmte Verdickungsmittel, Dispergiermittel oder andere Zusatzstoffe können miteinander reagieren und die rheologischen Eigenschaften der Farbpaste beeinträchtigen, was zu einer abnormalen Viskositätserhöhung oder Flockenbildung führen kann.
Wirkung der Scherkraft: Längeres mechanisches Rühren oder Pumpen kann zur Zerstörung der Polymerkettenstruktur im System führen, die Fließfähigkeit der Farbpaste verringern und sie viskoser oder agglomerierter machen.
2. Wirkungsmechanismus von Hydroxyethylcellulose
Hydroxyethylcellulose (HEC) ist ein nichtionisches Cellulosederivat mit guter Verdickung, rheologischer Anpassungsfähigkeit und Dispersionsstabilität. Sein Hauptwirkungsmechanismus in Farbpasten umfasst:
Verdickung und rheologische Anpassung: HEC kann sich durch Wasserstoffbrücken mit Wassermolekülen verbinden, um eine stabile Hydratschicht zu bilden, die Viskosität des Systems zu erhöhen, die Agglomeration und Ablagerung von Pigmentpartikeln zu verhindern und sicherzustellen, dass die Farbpaste während des Stehens oder Aufbaus eine gute Fließfähigkeit behält.
Stabiles Dispersionssystem: HEC hat eine gute Oberflächenaktivität, kann Pigmentpartikel beschichten, ihre Dispergierbarkeit in der Wasserphase verbessern, eine Agglomeration zwischen Partikeln verhindern und so Flockung und Agglomeration reduzieren.
Anti-Wasserverdunstung: HEC kann eine gewisse Schutzschicht bilden, die Verdunstungsrate von Wasser verlangsamen, ein Eindicken der Farbpaste durch Wasserverlust verhindern und die Lagerzeit verlängern.
Scherfestigkeit: HEC verleiht der Farbe eine gute Thixotropie, verringert die Viskosität bei hoher Scherkraft, erleichtert die Konstruktion und kann die Viskosität bei geringer Scherkraft schnell wiederherstellen, wodurch die Abtropffestigkeit der Farbe verbessert wird.
3. Vorteile von Hydroxyethylcellulose in Farbpasten
Die Zugabe von Hydroxyethylcellulose zum Farbpastensystem hat folgende Vorteile:
Verbesserung der Lagerstabilität der Farbpaste: HEC kann die Sedimentation und Agglomeration von Pigmenten wirksam verhindern und sicherstellen, dass die Farbpaste auch nach längerer Lagerung eine gleichmäßige Fließfähigkeit behält.
Verbesserung der Bauleistung: HEC verleiht der Farbpaste hervorragende rheologische Eigenschaften, sodass sie während der Bauphase leicht mit dem Pinsel, der Rolle oder dem Sprühen aufgetragen werden kann und die Anpassungsfähigkeit der Farbe an Bauarbeiten verbessert wird.
Verbesserung der Wasserbeständigkeit: HEC kann die durch Wasserverdunstung verursachte Viskositätsänderung reduzieren, sodass die Farbpaste unter verschiedenen Umgebungsbedingungen eine gute Stabilität behält.
Starke Kompatibilität: HEC ist ein nichtionisches Verdickungsmittel, das eine gute Kompatibilität mit den meisten Dispergiermitteln, Netzmitteln und anderen Zusatzstoffen aufweist und keine Instabilität im Formulierungssystem verursacht.
Umweltschutz und Sicherheit: HEC wird aus natürlicher Zellulose gewonnen, erfüllt die Umweltschutzanforderungen, setzt keine schädlichen Substanzen frei und steht im Einklang mit dem grünen und umweltfreundlichen Entwicklungstrend bei wasserbasierten Beschichtungen.
4. Verwendung und Vorschläge für Hydroxyethylcellulose
Um die Rolle von HEC besser spielen zu können, sollten bei der Verwendung in der Beschichtungsfarbpastenformel die folgenden Punkte beachtet werden:
Angemessene Kontrolle der Zugabemenge: Die HEC-Menge liegt üblicherweise zwischen 0,2 % und 1,0 %. Die spezifische Einsatzmenge muss an die Anforderungen des Beschichtungssystems angepasst werden, um eine übermäßige Viskosität und eine Beeinträchtigung der Konstruktionsleistung zu vermeiden.
Vorauflösungsprozess: HEC sollte zuerst in Wasser dispergiert und gelöst und dann nach Bildung einer einheitlichen Lösung dem Farbpastensystem hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass es seine verdickende und dispergierende Wirkung voll entfaltet.
Verwendung mit anderen Additiven: Es kann sinnvoll mit Dispergiermitteln, Netzmitteln usw. kombiniert werden, um die Dispersionsstabilität von Pigmenten zu verbessern und die Beschichtungsleistung zu optimieren.
Vermeiden Sie hohe Temperaturen: Die Löslichkeit von HEC wird stark von der Temperatur beeinflusst. Es wird empfohlen, es bei einer geeigneten Temperatur (25–50 °C) aufzulösen, um eine Agglomeration oder unzureichende Auflösung zu vermeiden.
Hydroxyethylcellulosehat einen wichtigen Anwendungswert in Farbpastensystemen. Es kann Probleme der Verdickung und Agglomeration von Farbpasten effektiv lösen und die Lagerstabilität sowie die Konstruktionseigenschaften verbessern. Seine Verdickung, Dispersionsstabilität und Beständigkeit gegen Wasserverdunstung machen es zu einem wichtigen Zusatzstoff für wasserbasierte Farben. In der Praxis kann eine sinnvolle Anpassung der HEC-Dosierung und -Zugabemethode seine Vorteile maximieren und die Gesamtqualität der Farbe verbessern. Mit der Entwicklung umweltfreundlicher wasserbasierter Farben erweitern sich die Anwendungsmöglichkeiten von HEC.
Beitragszeit: 09.04.2025