HPMC (hidroxipropil metilcelulosa) es un aditivo altamente eficiente y se usa ampliamente en la formulación de recubrimientos y pinturas. Una de sus funciones principales es mejorar el control de la viscosidad, lo que no solo mejora la reología de recubrimientos y pinturas, sino que también mejora el rendimiento de la construcción y la calidad final de la película.
1. Propiedades básicas de HPMC
HPMC es un éter de celulosa no iónica con buena solubilidad de agua y solubilidad de solventes orgánicos. Puede disolver y formar una solución coloidal estable a diferentes temperaturas y valores de pH. El principal mecanismo de acción de HPMC es formar una estructura de red a través de enlaces de hidrógeno intermoleculares y fuerzas de Van der Waals, lo que afecta las propiedades reológicas de los recubrimientos o pinturas. Su viscosidad cambia con los cambios en la concentración, la temperatura, la velocidad de corte y otros factores, lo que hace que su aplicación en recubrimientos y pinturas tenga un gran espacio de ajuste.
2. Función de HPMC en recubrimientos y pinturas
Ajuste de viscosidad: la función principal de HPMC es ajustar la viscosidad del sistema. En recubrimientos y pinturas, la viscosidad es un parámetro importante que afecta directamente la construcción, la nivelación y el efecto final de la película del material. HPMC puede controlar con precisión la viscosidad del recubrimiento cambiando la estructura o concentración molecular, asegurando la estabilidad y operación del recubrimiento durante el almacenamiento, el transporte y la construcción.
Control reológico: HPMC proporciona el recubrimiento o pinta buenas propiedades reológicas, de modo que mantenga una alta viscosidad cuando está estática para prevenir la sedimentación y puede reducir la viscosidad bajo cizallamiento, lo que facilita la aplicación. Esta tixotropía es esencial para el rendimiento de la construcción de recubrimientos y pinturas, especialmente al pulverizar, cepillarse o rodar, lo que ayuda a lograr un recubrimiento uniforme y suave.
Rendimiento anti-sagging: cuando se aplican recubrimientos o pinturas en superficies verticales, a menudo se produce una flacidez, es decir, el recubrimiento fluye bajo la acción de la gravedad, lo que resulta en un grosor de película desigual e incluso marcas de flujo. HPMC suprime efectivamente el fenómeno de flacidez al mejorar la viscosidad y la tixotropía del sistema, asegurando la estabilidad del recubrimiento cuando se aplica en superficies verticales.
Efecto anti-sedimentación: en recubrimientos con más pigmentos o rellenos, pigmentos o rellenos son propensos a la sedimentación, afectando la uniformidad del recubrimiento. HPMC ralentiza la tasa de sedimentación de partículas sólidas al aumentar la viscosidad del sistema. Al mismo tiempo, mantiene su estado de suspensión en la pintura interactuando con las partículas de pigmento, asegurando que la pintura sea uniforme y consistente durante el proceso de construcción.
Mejorar la estabilidad del almacenamiento: durante el almacenamiento a largo plazo, la pintura es propensa a la estratificación, coagulación o sedimentación. La adición de HPMC puede mejorar efectivamente la estabilidad de almacenamiento de la pintura, mantener la uniformidad y la viscosidad de la pintura, extendiendo así su vida útil y evitando la degradación de la calidad del producto causada por un almacenamiento inadecuado.
3. Factores que afectan el control de la viscosidad por HPMC
Concentración: la concentración de HPMC es un factor directo que afecta la viscosidad de la pintura o la pintura. A medida que aumenta la concentración de HPMC, la viscosidad del sistema aumentará significativamente. Para los recubrimientos que requieren una mayor viscosidad, aumentar adecuadamente la cantidad de HPMC puede lograr el nivel de viscosidad ideal. Sin embargo, una concentración demasiado alta también puede hacer que el sistema sea demasiado viscoso y afecte el rendimiento de la construcción. Por lo tanto, es necesario controlar con precisión la cantidad de HPMC agregado de acuerdo con el escenario de aplicación específico y los requisitos de construcción.
Peso molecular: el peso molecular de HPMC también es un factor importante que afecta la viscosidad. HPMC con alto peso molecular forma una estructura de red más densa en la solución, lo que puede aumentar significativamente la viscosidad del recubrimiento; mientras que HPMC con bajo peso molecular exhibe una viscosidad más baja. Al seleccionar HPMC con diferentes pesos moleculares, la viscosidad del recubrimiento o la pintura se puede ajustar para cumplir con diferentes requisitos de construcción.
Temperatura: la viscosidad de HPMC disminuye al aumentar la temperatura. Por lo tanto, al construir en un entorno de alta temperatura, es necesario seleccionar variedades HPMC con una mejor resistencia de alta temperatura o aumentar adecuadamente su dosis para garantizar el rendimiento de la construcción y la calidad de la película del recubrimiento en condiciones de alta temperatura.
Valor de pH: HPMC es estable en un amplio rango de pH, pero las condiciones extremas de ácido y álcali afectarán su estabilidad de viscosidad. En un ambiente ácido o álcalí fuerte, HPMC puede degradarse o fallar, lo que resulta en una disminución de la viscosidad. Por lo tanto, al diseñar la fórmula, asegúrese de que el valor de pH del sistema sea moderado para mantener el efecto de control de viscosidad de HPMC.
Velocidad de corte: HPMC es un espesante de cizallamiento, es decir, su viscosidad se reducirá significativamente a altas tasas de corte. Esta propiedad es muy importante en el proceso de construcción de recubrimiento, porque al cepillarse, rodar o pulverizar, el recubrimiento se somete a una gran fuerza de corte, y HPMC puede mejorar el rendimiento de la construcción al reducir la viscosidad. Después de completar la construcción, la fuerza de corte desaparece, y HPMC puede restaurar la viscosidad del recubrimiento para garantizar la uniformidad y el grosor de la película de recubrimiento.
4. Aplicación de HPMC en diferentes sistemas de recubrimiento
Recubrimientos a base de agua: HPMC se usa ampliamente en recubrimientos a base de agua. No solo se puede usar como espesante, sino también como una ayuda y estabilizador de formación de películas. En los sistemas a base de agua, HPMC puede aumentar efectivamente la viscosidad del recubrimiento, mejorar su reología y nivelación, y prevenir la sedimentación y la flacidez. Al mismo tiempo, también puede mejorar la resistencia al agua y la resistencia al matorral de la película de recubrimiento y extender la vida útil del recubrimiento.
Recubrimientos a base de solventes: aunque HPMC se usa relativamente menos en recubrimientos a base de solventes, todavía se puede usar como espesante y ayuda de nivelación. Especialmente en recubrimientos de compuestos orgánicos bajos (VOC), HPMC puede proporcionar el control de viscosidad y el ajuste de reología necesarios, reduciendo así el uso de solventes y cumplir con los requisitos de protección del medio ambiente.
Recubrimientos en polvo: en recubrimientos en polvo, HPMC se puede usar como aglutinante y espesante para mejorar la fluidez y las propiedades de formación de películas al aumentar la viscosidad del polvo. HPMC puede garantizar que el recubrimiento en polvo no sea fácil de volar durante el proceso de construcción, al tiempo que mejora la uniformidad y la densidad de la película de recubrimiento.
HPMC logra un excelente control de viscosidad en recubrimientos y pinta a través de sus propiedades físicas y químicas únicas. No solo puede ajustar con precisión la viscosidad del sistema, sino también mejorar la reología del recubrimiento, mejorar las propiedades anti-sagging y antisettling, y mejorar la estabilidad del almacenamiento. Según diferentes sistemas de recubrimiento y requisitos de construcción, al ajustar la concentración, el peso molecular, la temperatura, el valor de pH y otros factores de HPMC, la viscosidad puede controlarse finamente, mejorando así la construcción del recubrimiento y la calidad de recubrimiento final.
Tiempo de publicación: septiembre-13-2024