La baisse de viscosité pendant le stockage des peintures est un problème courant. En particulier après un stockage prolongé, la viscosité de la peinture diminue considérablement, affectant les performances de construction et la qualité du produit. Cette baisse de viscosité est liée à de nombreux facteurs, tels que la température, l'humidité, la volatilisation des solvants, la dégradation des polymères, etc., mais l'interaction avec l'éther de cellulose, un épaississant, est particulièrement critique.
1. Rôle fondamental de l'éther de cellulose
L'éther de cellulose est un épaississant courant, largement utilisé dans les peintures à l'eau. Ses principales fonctions sont les suivantes :
Effet épaississant : L'éther de cellulose peut former une structure de réseau tridimensionnelle gonflée en absorbant l'eau, augmentant ainsi la viscosité du système et améliorant la thixotropie et les performances de construction de la peinture.
Effet de stabilisation de la suspension : l'éther de cellulose peut empêcher efficacement la sédimentation de particules solides telles que les pigments et les charges dans la peinture et maintenir l'uniformité de la peinture.
Propriété filmogène : L'éther de cellulose peut également affecter la propriété filmogène de la peinture, conférant au revêtement une certaine ténacité et durabilité.
Il existe de nombreux types d'éthers de cellulose, notamment la méthylcellulose (MC), l'hydroxyéthylcellulose (HEC), l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC), etc. Ces matériaux ont une solubilité, une capacité d'épaississement et une résistance au stockage différentes dans les revêtements.
2. Principales raisons de la réduction de la viscosité
Lors du stockage des revêtements, la réduction de la viscosité est principalement causée par les raisons suivantes :
(1) Dégradation des éthers de cellulose
L'effet épaississant des éthers de cellulose dans les revêtements dépend de leur masse moléculaire et de l'intégrité de leur structure moléculaire. Pendant le stockage, des facteurs tels que la température, l'acidité et l'alcalinité, ainsi que les micro-organismes, peuvent entraîner la dégradation des éthers de cellulose. Par exemple, lors d'un stockage prolongé, les composants acides ou alcalins du revêtement peuvent hydrolyser la chaîne moléculaire de l'éther de cellulose, réduire sa masse moléculaire et ainsi affaiblir son effet épaississant, entraînant une diminution de la viscosité.
(2) Volatilisation du solvant et migration de l'humidité
La volatilisation du solvant ou la migration de l'humidité dans le revêtement peuvent affecter la solubilité de l'éther de cellulose. Pendant le stockage, une partie de l'eau peut s'évaporer ou migrer à la surface du revêtement, ce qui rend sa répartition inégale, affectant ainsi le degré de gonflement de l'éther de cellulose et provoquant une diminution locale de la viscosité.
(3) Attaque microbienne
Une prolifération microbienne peut se produire dans le revêtement en cas de stockage inapproprié ou d'inefficacité des conservateurs. Les micro-organismes peuvent décomposer les éthers de cellulose et autres épaississants organiques, affaiblissant ainsi leur effet épaississant et entraînant une diminution de la viscosité du revêtement. Les revêtements à base d'eau, en particulier, constituent un environnement propice à la prolifération microbienne, car ils contiennent une grande quantité d'eau.
(4) Vieillissement à haute température
Dans des conditions de stockage à haute température, la structure physique ou chimique de la chaîne moléculaire de l'éther de cellulose peut changer. Par exemple, les éthers de cellulose sont sujets à l'oxydation ou à la pyrolyse à haute température, ce qui affaiblit leur effet épaississant. Les températures élevées accélèrent également la volatilisation du solvant et l'évaporation de l'eau, affectant ainsi la stabilité de la viscosité.
3. Méthodes pour améliorer la stabilité au stockage des revêtements
Afin de réduire la diminution de la viscosité pendant le stockage et de prolonger la durée de conservation du revêtement, les mesures suivantes peuvent être prises :
(1) Choisir le bon éther de cellulose
Les différents types d'éthers de cellulose présentent des performances différentes en termes de stabilité au stockage. Les éthers de cellulose à poids moléculaire élevé ont généralement un meilleur effet épaississant, mais leur stabilité au stockage est relativement faible, tandis que les éthers de cellulose à poids moléculaire plus faible peuvent présenter de meilleures performances au stockage. Par conséquent, lors de la conception de la formule, il convient de sélectionner des éthers de cellulose présentant une bonne stabilité au stockage, ou de les combiner avec d'autres épaississants pour améliorer leur résistance au stockage.
(2) Contrôler le pH du revêtement
L'acidité et l'alcalinité du système d'enrobage ont une influence importante sur la stabilité des éthers de cellulose. Lors de la conception de la formulation, le pH de l'enrobage doit être contrôlé afin d'éviter un environnement trop acide ou alcalin et de réduire la dégradation des éthers de cellulose. Parallèlement, l'ajout d'une quantité appropriée d'un ajusteur de pH ou d'un tampon peut contribuer à stabiliser le pH du système.
(3) Augmenter l’utilisation de conservateurs
Afin de prévenir l'érosion microbienne, il est nécessaire d'ajouter une quantité appropriée de conservateurs au revêtement. Ces conservateurs peuvent inhiber la croissance des micro-organismes, empêchant ainsi la décomposition de substances organiques telles que l'éther de cellulose et préservant la stabilité du revêtement. Le choix des conservateurs doit être adapté à la formulation du revêtement et à l'environnement de stockage, et leur efficacité doit être vérifiée régulièrement.
(4) Contrôler l'environnement de stockage
La température et l'humidité de stockage du revêtement ont un impact direct sur la stabilité de la viscosité. Le revêtement doit être stocké dans un environnement sec et frais, en évitant les températures et l'humidité élevées afin de réduire la volatilisation des solvants et la dégradation de l'éther de cellulose. De plus, un emballage bien fermé peut réduire efficacement la migration et l'évaporation de l'eau et retarder la baisse de viscosité.
4. Autres facteurs affectant la viscosité
Outre les éthers de cellulose, d'autres composants du système de revêtement peuvent également influencer la viscosité. Par exemple, le type et la concentration des pigments, le taux de volatilisation des solvants et la compatibilité d'autres épaississants ou dispersants peuvent influencer la stabilité de la viscosité du revêtement. Par conséquent, la conception globale de la formule du revêtement et l'interaction entre les composants sont également des points clés à prendre en compte.
La diminution de la viscosité du revêtement pendant le stockage est étroitement liée à des facteurs tels que la dégradation des éthers de cellulose, la volatilisation des solvants et la migration de l'eau. Afin d'améliorer la stabilité au stockage du revêtement, il convient de sélectionner des variétés d'éthers de cellulose appropriées, de contrôler le pH du revêtement, de renforcer les mesures anticorrosion et d'optimiser l'environnement de stockage. Une formulation judicieuse et une gestion rigoureuse du stockage permettent de réduire efficacement la diminution de la viscosité pendant le stockage du revêtement, d'améliorer les performances du produit et sa compétitivité sur le marché.
Date de publication : 27 septembre 2024