페인트 제형에서 히드록시에틸셀룰로오스(HEC)는 페인트의 저장 안정성, 레벨링 및 시공성을 향상시킬 수 있는 일반적인 증점제이자 유동 조절제입니다. 페인트에 히드록시에틸셀룰로오스를 첨가하고 효과적으로 작용하려면 몇 가지 단계와 예방 조치를 따라야 합니다. 구체적인 과정은 다음과 같습니다.
1. 히드록시에틸셀룰로오스의 특성
히드록시에틸셀룰로오스는 우수한 증점성, 필름 형성성, 보수성, 현탁성 및 유화성을 가진 비이온성 수용성 중합체입니다. 수성 페인트, 접착제, 세라믹, 잉크 및 기타 제품에 일반적으로 사용됩니다. 셀룰로오스 분자 사슬의 히드록시기 일부를 히드록시에틸기로 치환하여 얻어지므로 수용성이 우수합니다.
페인트에서 HEC의 주요 기능은 다음과 같습니다.
증점효과: 페인트의 점도를 높여 페인트 처짐을 방지하고 시공성이 우수하게 해줍니다.
현탁 효과: 안료나 필러 등의 고체 입자를 고르게 분산시키고 안정화시켜 침전을 방지합니다.
보수효과 : 도막의 보수력을 강화하고, 개방시간을 연장하며, 도료의 습윤효과를 향상시킵니다.
유동 제어: 코팅의 유동성과 평탄성을 조절하고 시공 중 붓자국 문제를 개선합니다.
2. 히드록시에틸셀룰로오스의 첨가 단계
사전 용해 단계 실제 작업에서는 히드록시에틸셀룰로오스를 사전 용해 과정을 통해 고르게 분산시키고 용해해야 합니다. 셀룰로오스가 제 역할을 충분히 수행할 수 있도록, 일반적으로 코팅에 직접 첨가하는 대신 물에 먼저 용해하는 것이 좋습니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
적절한 용매를 선택하십시오. 일반적으로 탈이온수를 용매로 사용합니다. 코팅 시스템에 다른 유기 용매가 포함된 경우, 용매의 특성에 따라 용해 조건을 조정해야 합니다.
하이드록시에틸셀룰로오스를 천천히 뿌립니다. 응집을 방지하기 위해 물을 저으면서 하이드록시에틸셀룰로오스 분말을 천천히 고르게 뿌립니다. 과도한 전단력으로 인해 셀룰로오스 용해 속도가 느려지거나 "콜로이드"가 형성되는 것을 방지하기 위해 저어주는 속도는 느리게 해야 합니다.
정지 용해: 히드록시에틸셀룰로오스를 뿌린 후, 셀룰로오스가 완전히 팽윤되어 물에 용해되도록 일정 시간(보통 30분에서 몇 시간) 동안 그대로 두어야 합니다. 용해 시간은 셀룰로오스의 종류, 용매 온도 및 교반 조건에 따라 달라집니다.
용해 온도 조절: 온도를 높이면 히드록시에틸셀룰로오스의 용해 속도가 빨라집니다. 일반적으로 용액 온도는 20℃~40℃로 조절하는 것이 좋습니다. 온도가 너무 높으면 셀룰로오스 분해 또는 용액 품질 저하가 발생할 수 있습니다.
용액의 pH 조절 히드록시에틸셀룰로오스의 용해도는 용액의 pH 값과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 중성 또는 약알칼리성 조건에서 더 잘 용해되며, pH 값은 6~8입니다. 용해 과정에서 필요에 따라 암모니아 또는 기타 알칼리성 물질을 첨가하여 pH 값을 조절할 수 있습니다.
코팅 시스템에 히드록시에틸셀룰로오스 용액을 첨가합니다. 용해 후, 용액을 코팅 시스템에 첨가합니다. 첨가 과정에서 코팅 매트릭스와 충분히 혼합되도록 용액을 천천히 첨가하고 계속 교반해야 합니다. 혼합 과정에서 과도한 전단력으로 인해 시스템에 거품이 생기거나 셀룰로오스가 분해되는 것을 방지하기 위해 각 시스템에 따라 적절한 교반 속도를 선택해야 합니다.
점도 조절 히드록시에틸셀룰로오스를 첨가한 후, 첨가량을 조절하여 코팅의 점도를 조절할 수 있습니다. 일반적으로 히드록시에틸셀룰로오스의 사용량은 코팅 총 중량 대비 0.3%~1.0%이며, 구체적인 첨가량은 코팅의 제형 요건에 따라 실험적으로 조절해야 합니다. 첨가량이 너무 많으면 코팅의 점도가 너무 높아지고 유동성이 떨어져 시공 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 반면, 첨가량이 부족하면 증점 및 현탁액 역할을 제대로 수행하지 못할 수 있습니다.
평활화 및 저장 안정성 시험 실시 하이드록시에틸셀룰로오스를 첨가하고 도료 배합을 조정한 후, 평활화, 처짐, 솔자국 제어 등 도료 시공 성능을 시험해야 합니다. 동시에 도료 저장 안정성 시험도 필요하며, 일정 시간 방치 후 도료의 침강 현상, 점도 변화 등을 관찰하여 하이드록시에틸셀룰로오스의 안정성을 평가해야 합니다.
3. 주의사항
응집 방지: 용해 과정에서 히드록시에틸셀룰로오스는 물을 흡수하여 팽윤되기 쉽기 때문에 물에 천천히 뿌리고 충분히 저어주어 덩어리가 생기지 않도록 해야 합니다. 이는 작업의 핵심 요소이며, 그렇지 않으면 용해 속도와 균일성에 영향을 미칠 수 있습니다.
높은 전단력을 피하십시오. 셀룰로스를 첨가할 때 교반 속도가 너무 빠르지 않도록 주의해야 합니다. 과도한 전단력으로 인해 셀룰로스 분자 사슬이 손상되어 증점 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한, 후속 코팅 공정에서는 높은 전단력 장비의 사용을 최대한 피해야 합니다.
용해 온도 조절: 히드록시에틸셀룰로오스를 용해할 때 물의 온도는 너무 높아서는 안 됩니다. 일반적으로 20~40℃로 조절하는 것이 좋습니다. 고온 조건에서는 셀룰로오스가 분해되어 증점 효과와 점도가 감소할 수 있습니다.
용액 보관: 히드록시에틸셀룰로오스 용액은 일반적으로 즉시 제조하여 사용해야 합니다. 장기간 보관하면 점도와 안정성에 영향을 미칩니다. 최적의 성능을 유지하려면 페인트 생산 당일에 필요한 용액을 제조하는 것이 좋습니다.
페인트에 히드록시에틸셀룰로오스를 첨가하는 것은 단순한 물리적 혼합 공정일 뿐만 아니라, 증점, 현탁 및 보수 특성을 최대한 활용하기 위해 실제 공정 요건 및 작업 사양과도 결합되어야 합니다. 첨가 과정에서는 용해 전 단계, 용해 온도 및 pH 값 조절, 그리고 첨가 후 완전한 혼합에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 세부 사항은 페인트의 품질과 성능 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.
게시 시간: 2024년 9월 19일