L'HPMC (idrossipropil metilcellulosa) è un additivo altamente efficiente ed è ampiamente utilizzato nella formulazione di rivestimenti e vernici. Una delle sue funzioni principali è migliorare il controllo della viscosità, che non solo migliora la reologia dei rivestimenti e delle vernici, ma migliora anche le prestazioni di costruzione e la qualità finale del film.
1. Proprietà di base di HPMC
HPMC è un etere di cellulosa non ionico con buona solubilità in acqua e solubilità organica del solvente. Può dissolvere e formare una soluzione colloidale stabile a temperature e valori di pH diversi. Il principale meccanismo d'azione di HPMC è formare una struttura di rete attraverso legami idrogeno intermolecolari e forze di van der Waals, influenzando così le proprietà reologiche di rivestimenti o vernici. Le sue variazioni di viscosità con variazioni di concentrazione, temperatura, frequenza di taglio e altri fattori, il che rende la sua applicazione in rivestimenti e vernici hanno un ampio spazio di regolazione.
2. Funzione di HPMC in rivestimenti e vernici
Regolazione della viscosità: la funzione principale di HPMC è quella di regolare la viscosità del sistema. Nei rivestimenti e nelle vernici, la viscosità è un parametro importante che colpisce direttamente l'effetto di costruzione, livellamento e film finale del materiale. L'HPMC può controllare con precisione la viscosità del rivestimento modificando la struttura o la concentrazione molecolare, garantendo la stabilità e l'operabilità del rivestimento durante lo stoccaggio, il trasporto e la costruzione.
Controllo reologico: HPMC fornisce il rivestimento o dipingere buone proprietà reologiche, in modo che mantenga un'alta viscosità quando statica per prevenire la sedimentazione e può ridurre la viscosità sotto il taglio, rendendo facile da applicare. Questa tixotropia è essenziale per le prestazioni di costruzione di rivestimenti e vernici, soprattutto quando si spruzza, la spazzolatura o il rotolamento, che aiuta a ottenere un rivestimento uniforme e liscio.
Performance anti-streging: quando vengono applicati rivestimenti o vernici su superfici verticali, si verificano spesso ceding, cioè il rivestimento fluisce sotto l'azione della gravità, con conseguente spessore irregolare del film e persino segni di flusso. HPMC sopprime efficacemente il fenomeno di rilassamento migliorando la viscosità e la tixotropia del sistema, garantendo la stabilità del rivestimento quando applicato su superfici verticali.
Effetto anti-sedimentazione: nei rivestimenti con più pigmenti o riempitivi, pigmenti o riempitivi sono soggetti a sedimentazione, influenzando l'uniformità del rivestimento. HPMC rallenta il tasso di sedimentazione delle particelle solide aumentando la viscosità del sistema. Allo stesso tempo, mantiene il suo stato di sospensione nella vernice interagendo con le particelle di pigmento, garantendo che la vernice sia uniforme e coerente durante il processo di costruzione.
Migliorare la stabilità di stoccaggio: durante lo stoccaggio a lungo termine, la vernice è soggetta a stratificazione, coagulazione o sedimentazione. L'aggiunta di HPMC può migliorare efficacemente la stabilità di stoccaggio della vernice, mantenere l'uniformità e la viscosità della vernice, estendendo così la sua durata di conservazione ed evitando il degrado della qualità del prodotto causato da una conservazione impropria.
3. Fattori che influenzano il controllo della viscosità da parte di HPMC
Concentrazione: la concentrazione di HPMC è un fattore diretto che colpisce la viscosità della vernice o della vernice. All'aumentare della concentrazione di HPMC, la viscosità del sistema aumenterà in modo significativo. Per i rivestimenti che richiedono una maggiore viscosità, l'aumento in modo appropriato della quantità di HPMC può raggiungere il livello di viscosità ideale. Tuttavia, una concentrazione troppo elevata può anche causare il sistema troppo viscoso e influire sulle prestazioni della costruzione. Pertanto, è necessario controllare accuratamente la quantità di HPMC aggiunta in base allo scenario di applicazione specifico e ai requisiti di costruzione.
Peso molecolare: il peso molecolare di HPMC è anche un fattore importante che influenza la viscosità. HPMC con alto peso molecolare forma una struttura di rete più densa nella soluzione, che può aumentare significativamente la viscosità del rivestimento; mentre HPMC con basso peso molecolare mostra una viscosità inferiore. Selezionando HPMC con pesi molecolari diversi, la viscosità del rivestimento o della vernice può essere regolata per soddisfare diversi requisiti di costruzione.
Temperatura: la viscosità di HPMC diminuisce con l'aumentare della temperatura. Pertanto, quando si costruisce in un ambiente ad alta temperatura, è necessario selezionare varietà HPMC con una migliore resistenza ad alta temperatura o aumentare in modo appropriato il suo dosaggio per garantire le prestazioni di costruzione e la qualità del film del rivestimento in condizioni di alta temperatura.
Valore del pH: HPMC è stabile in un ampio intervallo di pH, ma le condizioni di acido estremo e alcali influenzeranno la sua stabilità di viscosità. In un forte ambiente acido o alcali, l'HPMC può degradare o fallire, con conseguente riduzione della viscosità. Pertanto, durante la progettazione della formula, assicurarsi che il valore del pH del sistema sia moderato per mantenere l'effetto di controllo della viscosità di HPMC.
Tasso di taglio: HPMC è un addensante di taglio, cioè la sua viscosità sarà significativamente ridotta a velocità di taglio elevate. Questa proprietà è molto importante nel processo di costruzione del rivestimento, perché quando si spazzano, il rotolamento o la spruzzatura, il rivestimento è sottoposto a una grande forza di taglio e HPMC può migliorare le prestazioni di costruzione riducendo la viscosità. Dopo che la costruzione è stata completata, la forza di taglio scompare e HPMC può ripristinare la viscosità del rivestimento per garantire l'uniformità e lo spessore del film di rivestimento.
4. Applicazione di HPMC in diversi sistemi di rivestimento
Rivestimenti a base d'acqua: HPMC è ampiamente utilizzato nei rivestimenti a base d'acqua. Non può essere usato solo come addensante, ma anche come aiuto e stabilizzatore formante. Nei sistemi a base d'acqua, l'HPMC può aumentare efficacemente la viscosità del rivestimento, migliorare la sua reologia e il livellamento e prevenire la sedimentazione e il rilassamento. Allo stesso tempo, può anche migliorare la resistenza all'acqua e la resistenza a scrub del film di rivestimento ed estendere la durata del rivestimento.
Rivestimenti a base di solventi: sebbene HPMC sia relativamente meno utilizzato nei rivestimenti a base di solventi, può ancora essere usato come addensante e di livellamento. Soprattutto nei rivestimenti composti organici (COV) a basso volatili, HPMC può fornire il necessario controllo della viscosità e la regolazione della reologia, riducendo così l'uso di solventi e soddisfacendo i requisiti di protezione ambientale.
Rivestimenti in polvere: nei rivestimenti in polvere, l'HPMC può essere usato come legante e addensante per migliorare la fluidità e le proprietà che formano il film aumentando la viscosità della polvere. HPMC può garantire che il rivestimento in polvere non sia facile da volare durante il processo di costruzione, migliorando al contempo l'uniformità e la densità del film di rivestimento.
HPMC ottiene un eccellente controllo di viscosità nei rivestimenti e nelle vernici attraverso le sue proprietà fisiche e chimiche uniche. Può non solo regolare accuratamente la viscosità del sistema, ma anche migliorare la reologia del rivestimento, migliorare le proprietà anti-affollamento e antisetting e migliorare la stabilità di stoccaggio. Secondo diversi sistemi di rivestimento e requisiti di costruzione, regolando la concentrazione, il peso molecolare, la temperatura, il valore del pH e altri fattori di HPMC, la viscosità può essere controllata finemente, migliorando così la costruzione del rivestimento e la qualità del rivestimento finale.
Tempo post: settembre-13-2024