In de verfindustrie zijn de stabiliteit en reologie van de kleurpasta cruciaal. Tijdens opslag en gebruik treedt er echter vaak een probleem op met de kleurpasta, zoals verdikking en agglomeratie, wat de constructie en de coatingkwaliteit beïnvloedt.Hydroxyethylcellulose (HEC), als veelgebruikte wateroplosbare polymeerverdikkingsmiddel, speelt een belangrijke rol in verfformuleringen. Het kan de reologische eigenschappen van de kleurpasta effectief verbeteren, agglomeratie voorkomen en de opslagstabiliteit verbeteren.
1. Redenen voor verdikking en agglomeratie van verfkleurpasta
De verdikking en agglomeratie van verfpasta hangen meestal samen met de volgende factoren:
Instabiele pigmentdispersie: De pigmentdeeltjes in de kleurpasta kunnen tijdens de opslag vlokken en bezinken, wat kan leiden tot een te hoge lokale concentratie en agglomeratie.
Verdamping van water in het systeem: Tijdens de opslag zal een deel van het water verdampen, waardoor de viscositeit van de kleurpasta toeneemt en er zelfs droge materie op het oppervlak ontstaat.
Incompatibiliteit tussen additieven: Bepaalde verdikkingsmiddelen, dispergeermiddelen en andere additieven kunnen met elkaar reageren, waardoor de reologische eigenschappen van de kleurpasta worden beïnvloed. Dit kan leiden tot een abnormale toename van de viscositeit of tot de vorming van vlokken.
Effect van schuifkracht: Langdurig mechanisch roeren of pompen kan de polymeerketenstructuur in het systeem vernietigen, de vloeibaarheid van de kleurpasta verminderen en deze viskeuzer of geagglomereerder maken.
2. Werkingsmechanisme van hydroxyethylcellulose
Hydroxyethylcellulose (HEC) is een niet-ionogeen cellulosederivaat met een goede verdikking, reologisch aanpassingsvermogen en dispersiestabiliteit. Het belangrijkste werkingsmechanisme in verfkleurpasta omvat:
Verdikking en reologische aanpassing: HEC kan zich via waterstofbruggen verbinden met watermoleculen om een stabiele hydratatielaag te vormen, de viscositeit van het systeem te verhogen, te voorkomen dat pigmentdeeltjes samenklonteren en bezinken, en ervoor te zorgen dat de kleurpasta een goede vloeibaarheid behoudt tijdens het staan of de constructie.
Stabiel dispersiesysteem: HEC heeft een goede oppervlakteactiviteit, kan pigmentdeeltjes omhullen, hun dispergeerbaarheid in de waterfase verbeteren, agglomeratie tussen deeltjes voorkomen en zo flocculatie en agglomeratie verminderen.
Anti-waterverdamping: HEC kan een bepaalde beschermlaag vormen, de verdampingssnelheid van water vertragen, voorkomen dat de kleurpasta dikker wordt door waterverlies en de opslagperiode verlengen.
Schuifweerstand: HEC zorgt ervoor dat de verf een goede thixotropie heeft, verlaagt de viscositeit bij hoge schuifkrachten, vergemakkelijkt de constructie en kan de viscositeit bij lage schuifkrachten snel herstellen, waardoor de verf beter bestand is tegen uitzakken.
3. Voordelen van hydroxyethylcellulose in verfkleurpasta
Het toevoegen van hydroxyethylcellulose aan het verfkleurpastasysteem heeft de volgende voordelen:
Verbetering van de stabiliteit van de kleurpasta bij opslag: HEC voorkomt effectief pigmentafzetting en -agglomeratie, waardoor de kleurpasta een gelijkmatige vloeibaarheid behoudt na langdurige opslag.
Verbetering van de bouwprestaties: HEC zorgt ervoor dat de kleurpasta uitstekende reologische eigenschappen heeft, waardoor deze gemakkelijk kan worden geverfd, gerold of gespoten tijdens de bouw. Hierdoor wordt de aanpasbaarheid van de verf aan de bouwsector verbeterd.
Verbetering van de waterbestendigheid: HEC kan de viscositeitsverandering veroorzaakt door waterverdamping verminderen, zodat de kleurpasta een goede stabiliteit kan behouden onder verschillende omgevingsomstandigheden.
Hoge compatibiliteit: HEC is een niet-ionische verdikkingsmiddel dat goed compatibel is met de meeste dispergeermiddelen, bevochtigingsmiddelen en andere additieven en geen instabiliteit in het formuleringssysteem veroorzaakt.
Milieubescherming en veiligheid: HEC wordt gewonnen uit natuurlijke cellulose, voldoet aan de eisen voor milieubescherming, geeft geen schadelijke stoffen af en past in de groene en milieuvriendelijke ontwikkelingstrend van coatings op waterbasis.
4. Gebruik en suggesties van hydroxyethylcellulose
Om de rol van HEC beter te kunnen vervullen, moeten bij gebruik in de formule voor coatingkleurpasta de volgende punten in acht worden genomen:
Redelijke controle van de toegevoegde hoeveelheid: De hoeveelheid HEC ligt doorgaans tussen 0,2% en 1,0%. De specifieke gebruikshoeveelheid moet worden aangepast aan de behoeften van het coatingsysteem om overmatige viscositeit en mogelijke invloed op de constructieprestaties te voorkomen.
Proces vóór oplossing: HEC moet eerst in water worden opgelost en gedispergeerd. Vervolgens moet het aan het kleurpastasysteem worden toegevoegd nadat er een uniforme oplossing is gevormd. Zo kan het zijn verdikkende en dispergerende effect volledig uitoefenen.
Gebruik met andere additieven: Het kan redelijkerwijs worden gecombineerd met dispergeermiddelen, bevochtigingsmiddelen, enz. om de dispersiestabiliteit van pigmenten te verbeteren en de coatingprestaties te optimaliseren.
Vermijd hoge temperatuureffecten: De oplosbaarheid van HEC wordt sterk beïnvloed door temperatuur. Het is raadzaam om het op te lossen bij een geschikte temperatuur (25-50 °C) om agglomeratie of onvoldoende oplossing te voorkomen.
HydroxyethylcelluloseHeeft een belangrijke toepassingswaarde in verfkleurpastasystemen. Het kan effectief de problemen van verdikking en agglomeratie van kleurpasta oplossen en de opslagstabiliteit en bouwprestaties verbeteren. De verdikking, dispersiestabiliteit en weerstand tegen waterverdamping maken het een belangrijk additief voor watergedragen verven. In praktische toepassingen kan een redelijke aanpassing van de HEC-dosering en -additiemethode de voordelen ervan maximaliseren en de algehele kwaliteit van de verf verbeteren. Met de ontwikkeling van milieuvriendelijke verven op waterbasis zullen de toepassingsmogelijkheden van HEC breder worden.
Plaatsingstijd: 09-04-2025