En las formulaciones de pinturas, la hidroxietilcelulosa (HEC) es un espesante y modificador reológico común que puede mejorar la estabilidad de almacenamiento, la nivelación y las propiedades constructivas de las pinturas. Para añadir hidroxietilcelulosa a las pinturas y garantizar su eficacia, se deben seguir ciertos pasos y precauciones. El proceso específico es el siguiente:
1. Propiedades de la hidroxietilcelulosa
La hidroxietilcelulosa es un polímero no iónico soluble en agua con excelentes propiedades espesantes, formadoras de película, retenedoras de agua, suspensivas y emulsionantes. Se utiliza comúnmente en pinturas, adhesivos, cerámicas, tintas y otros productos a base de agua. Se obtiene reemplazando parte de los grupos hidroxilo de la cadena molecular de celulosa por grupos hidroxietilo, lo que le confiere una buena solubilidad en agua.
Las principales funciones del HEC en las pinturas son:
Efecto espesante: aumenta la viscosidad de la pintura, evita que la pintura se hunda y le da excelentes propiedades de construcción.
Efecto de suspensión: Puede dispersar y estabilizar uniformemente partículas sólidas como pigmentos y rellenos para evitar que se asienten.
Efecto de retención de agua: mejora la retención de agua de la película de recubrimiento, extiende el tiempo abierto y mejora el efecto humectante de la pintura.
Control de reología: ajusta la fluidez y nivelación del recubrimiento y mejora el problema de las marcas de pincel durante la construcción.
2. Pasos de adición de hidroxietilcelulosa
Etapa de predisolución. En la práctica, la hidroxietilcelulosa debe dispersarse y disolverse uniformemente mediante un proceso de predisolución. Para garantizar que la celulosa cumpla plenamente su función, se suele recomendar disolverla primero en agua, en lugar de añadirla directamente al recubrimiento. Los pasos específicos son los siguientes:
Seleccione un disolvente adecuado: generalmente se utiliza agua desionizada. Si el sistema de recubrimiento contiene otros disolventes orgánicos, las condiciones de disolución deben ajustarse según las propiedades del disolvente.
Espolvoree lentamente la hidroxietilcelulosa: Espolvoree lenta y uniformemente el polvo de hidroxietilcelulosa mientras remueve el agua para evitar la aglomeración. La velocidad de agitación debe ser lenta para evitar ralentizar la disolución de la celulosa o la formación de coloides debido a una fuerza de corte excesiva.
Disolución en reposo: Tras rociar la hidroxietilcelulosa, es necesario dejarla reposar durante un tiempo (generalmente de 30 minutos a varias horas) para asegurar que la celulosa se hinche completamente y se disuelva en agua. El tiempo de disolución depende del tipo de celulosa, la temperatura del disolvente y las condiciones de agitación.
Ajuste la temperatura de disolución: Aumentar la temperatura ayuda a acelerar el proceso de disolución de la hidroxietilcelulosa. Generalmente, se recomienda mantener la temperatura de la solución entre 20 °C y 40 °C. Una temperatura demasiado alta puede causar la degradación de la celulosa o el deterioro de la solución.
Ajuste del pH de la solución. La solubilidad de la hidroxietilcelulosa está estrechamente relacionada con el pH de la solución. Generalmente se disuelve mejor en condiciones neutras o ligeramente alcalinas, con un pH entre 6 y 8. Durante el proceso de disolución, el pH puede ajustarse añadiendo amoníaco u otras sustancias alcalinas según sea necesario.
Adición de la solución de hidroxietilcelulosa al sistema de recubrimiento. Tras la disolución, añada la solución al recubrimiento. Durante la adición, debe hacerse lentamente y agitando continuamente para asegurar una mezcla adecuada con la matriz. Durante el proceso de mezclado, es necesario seleccionar una velocidad de agitación adecuada según los diferentes sistemas para evitar la formación de espuma o la degradación de la celulosa debido a una fuerza de cizallamiento excesiva.
Ajuste de la viscosidad. Tras añadir hidroxietilcelulosa, la viscosidad del recubrimiento se puede controlar ajustando la cantidad. Generalmente, la cantidad de hidroxietilcelulosa utilizada oscila entre el 0,3 % y el 1,0 % (con respecto al peso total del recubrimiento), y la cantidad específica debe ajustarse experimentalmente según los requisitos de la formulación. Una cantidad excesiva puede provocar una viscosidad excesiva y una baja fluidez del recubrimiento, lo que afecta al rendimiento de la construcción; mientras que una cantidad insuficiente puede impedir el espesamiento y la suspensión.
Realice pruebas de nivelación y estabilidad de almacenamiento Después de agregar hidroxietilcelulosa y ajustar la fórmula de recubrimiento, se debe probar el rendimiento de la construcción del recubrimiento, incluida la nivelación, el pandeo, el control de las marcas de pincel, etc. Al mismo tiempo, también se requiere la prueba de estabilidad de almacenamiento del recubrimiento para observar la sedimentación del recubrimiento después de reposar durante un período de tiempo, el cambio de viscosidad, etc., para evaluar la estabilidad de la hidroxietilcelulosa.
3. Precauciones
Prevenir la aglomeración: Durante el proceso de disolución, la hidroxietilcelulosa absorbe agua y se hincha con facilidad, por lo que debe añadirse lentamente al agua, asegurándose de removerla adecuadamente para evitar la formación de grumos. Este es un paso clave en la operación, ya que de lo contrario podría afectar la velocidad y la uniformidad de la disolución.
Evite una fuerza de corte alta: Al añadir celulosa, la velocidad de agitación no debe ser demasiado alta para evitar dañar la cadena molecular de celulosa debido a una fuerza de corte excesiva, lo que podría reducir su capacidad de espesamiento. Además, en la producción posterior del recubrimiento, también debe evitarse en la medida de lo posible el uso de equipos de alto cizallamiento.
Control de la temperatura de disolución: Al disolver hidroxietilcelulosa, la temperatura del agua no debe ser demasiado alta. Generalmente, se recomienda mantenerla entre 20 °C y 40 °C. A altas temperaturas, la celulosa puede degradarse, lo que reduce su efecto espesante y su viscosidad.
Almacenamiento de la solución: Las soluciones de hidroxietilcelulosa generalmente deben prepararse y usarse de inmediato. El almacenamiento prolongado afectará su viscosidad y estabilidad. Se recomienda preparar la solución necesaria el mismo día de la producción de la pintura para mantener su rendimiento óptimo.
La adición de hidroxietilcelulosa a la pintura no solo es un simple proceso de mezcla física, sino que también debe combinarse con los requisitos reales del proceso y las especificaciones de operación para garantizar que se aprovechen al máximo sus propiedades de espesamiento, suspensión y retención de agua. Durante el proceso de adición, preste atención a la etapa de predisolución, al control de la temperatura de disolución y el valor de pH, y a la mezcla completa después de la adición. Estos detalles afectarán directamente la calidad y la estabilidad del rendimiento de la pintura.
Hora de publicación: 19 de septiembre de 2024